Question

10．如图所示，质量M=5.5kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m=1kg的小球相连．今用跟水平方向成60°角的力F=10$\sqrt{3}$N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10m/s²．求：
（1）轻绳与水平方向夹角θ；
（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ．

Answer 1

分析 （1）对小球m受力分析，受已知力、重力、细线的拉力，根据平衡条件列式求解；
（2）对滑块M整体受力分析，已知力F、重力、弹力和摩擦力，根据共点力平衡条件和摩擦力公式列式求解．

解答 解：（1）以m为研究对象，分析受力如左图所示，由平衡条件得：
  Fsin60°=mg+Tsinθ
  Fcos60°=Tcosθ
解得：T=10N，tanθ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$
故：θ=30°
（2）以M为研究对象，受力分析如右图所示
有：Tsinθ+F_N=Mg
   Tcosθ=μF_N
解得：μ=$\frac{\sqrt{3}}{10}$
答：
（1）轻绳与水平方向夹角θ是30°；
（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ是$\frac{\sqrt{3}}{10}$．

点评 本题要注意应用隔离法的正确使用，关键要正确分析是关键，也可以运用整体法求第2小题．