Question

【题目】如图所示，细杆PQ水平固定，重为20 N的小球A穿在杆PQ上，用一根不可伸长的轻绳与重为10 N小球B相连。已知小球A与杆PQ间的滑动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平力F拉B，求：

（1）当水平力F=10 N时，细线对小球B的拉力大小；

（2）要保持小球A静止不动，细线与杆之间夹角θ的最小值。

Answer 1

【答案】(1) (2) 30°

【解析】试题分析：对B分析，由共点力的平衡条件可求得绳子的拉力；对整体受力分析，由共点力的平衡条件可求得细线与杆之间夹角θ的最小值。

（1）设绳子的拉力为T，小球B的重力为GB。对小球B由平衡条件得：

代入数据得：

（2）设小球A的重力为GA，杆对小球A的支持力为N，小球A静止不动时细线与杆夹角的最小值为，水平力F的最大值为。

在小球A恰好要滑动时，分别对AB整体和小球B由平衡条件得：

最大摩擦力为：

联立以上各式并代入数据得=30°