Question

7．如圖所示，環(huán)A 套在水平細(xì)桿上，環(huán)A 與球B 間用一段不可伸長(zhǎng)輕質(zhì)繩相連，質(zhì)量分別為m_A=1.00kg 和m_B=0.40kg．由于B 球受到水平風(fēng)力的作用，使環(huán)A 與球B 一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a=2.5m/s²，運(yùn)動(dòng)過程中，繩始終保持與豎直方向夾角θ=37°．求（取 g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）B 球受到繩拉力的大小和水平風(fēng)力的大小
（2）環(huán)A 與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

Answer 1

分析 （1）對(duì)球受力分析，受重力、細(xì)線的拉力和水平向右的風(fēng)力，球向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律列式分析；
（2）對(duì)環(huán)和球整體分析，受重力、風(fēng)力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律再次列式求解即可．

解答 解：（1）對(duì)B，豎直方向平衡，可得：Tcos37°=m_Bg，
代入數(shù)據(jù)得：T=5N；
水平方向，根據(jù)牛頓第二定律，有：F-Tsin37°=m_Ba，
代入數(shù)據(jù)得：F=4N；
（2）取環(huán)、球和輕繩整體為研究對(duì)象，有：
F-μN(yùn)=（m_A+m_B）a，
N=（mA+mB）g，
代入數(shù)據(jù)解得：$μ=\frac{0.5}{14}≈0.036$；
答：（1）B 球受到繩拉力的大小為5N，水平風(fēng)力的大小為4N；
（2）環(huán)A 與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.036．

點(diǎn)評(píng) 本題是已知運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況的問題，關(guān)鍵是正確的受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式分析，不難．