Question

如圖所示，質(zhì)量M=1kg的木塊套在豎直桿上，并用輕繩與質(zhì)量m=2kg的小球相連．今用跟水平方向成α=30°角的力F=20N拉著球，帶動木塊一起豎直向下勻速運(yùn)動，運(yùn)動中M、m的相對位置保持不變，g=10m/s²，求：                                                                  

（1）運(yùn)動過程中輕繩與豎直方向的夾角θ；                                                   

（2）木塊M與桿間的動摩擦因數(shù)μ．                                                     

                                                                         

                                                                                                          

Answer 1

（1）對m受力分析：m三力平衡；如圖1

因為F=mg=20N，且F與mg的夾角120°，F(xiàn)與mg的合力大小為20N，根據(jù)平衡條件得到：T=20N，方向為F與mg的角平分線

由幾何知識得到，θ=60°

（2）對M受力分析：M四力平衡；如圖2，根據(jù)正交分解法得

   Mg+T′cosθ=f

   T′sinθ=N

又f=μN(yùn)

解得：

答：

（1）運(yùn)動過程中輕繩與豎直方向的夾角θ=60°；

（2）木塊M與桿間的動摩擦因數(shù)．