Question

6．如图所示，水平粗糙杆从物块A中心的孔穿过，物块A的质量为M=0.4kg，用细绳将另一质量为m=0.2kg的小球B与物块A连接，现对B球施加一个恒力F=5N．AB物体一起向右做a=5m/s²的匀加速运动，运动过程中细线与竖直方向成θ=37°角，F的方向与细线垂直．（g取10m/s²）求：
（1）细线中张力T的大小；
（2）物块A与杆间的动摩擦因数μ的大小．

Answer 1

分析 （1）对B进行受力分析，由牛顿第二定律即可求出；
（2）AB均做匀加速直线运动，对AB受力分析，应用平衡条件和牛顿第二定律可分别求解力的大小．

解答 解：（1）B受到重力、绳子的拉力以及F的作用，沿水平方向：
Fcosθ-Tsinθ=ma
代入数据得：T=5N
（2）对AB组成的整体为研究对象，则水平方向：Fcosθ-f=（M+m）a
竖直方向：N+Fsinθ=（M+m）g
又：f=μN
代入数据，联立得：$μ=\frac{1}{3}$
答：（1）细线中张力T的大小是5N；
（2）物块A与杆间的动摩擦因数μ的大小是$\frac{1}{3}$．

点评 本题考查分析物体受力的能力，受力分析时一定要选择合适的研究对象进行正确的受力分析，应用平衡条件和牛顿第二定律进行求解即可．