Question

6．如圖，水平細桿上套一質量為2kg的小環(huán)A，用輕繩將質量為1kg的小球B與A相連．B受到始終與水平成53°角的風力作用，與A一起向右勻速運動，此時輕繩與水平方向夾角為37°，運動過程中B球始終在水平細桿的下方，求：（取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）B對繩子的拉力；
（2）B受到的風力大小；
（3）A與桿間的動摩擦因數．

Answer 1

分析 先對B球受力分析，受重力、風力和細線的拉力，根據平衡條件求解出細線的拉力和風力；然后對環(huán)研究，受重力、細線的拉力、支持力和滑動摩擦力，根據平衡條件并結合正交分解法列式求解．

解答 解：（1）（2）對B球受力分析，受重力、風力和細線的拉力，如圖所示：
根據平衡條件，有：
T=mgsinθ=mgsin37° ①
F=mgcosθ=mgcos37° ②
聯立解得：
F=4N
T=3N
（3）再對小環(huán)A受力分析，重力、細線的拉力、支持力和滑動摩擦力，如圖所示：
根據平衡條件，有：
f=Tcos37°   ③
N=G′+Tsin37° ④
聯立解得：
N=7.2N
f=2.4N
故A與桿間的動摩擦因數：
μ=$\frac{f}{N}=\frac{2.4}{7.2}$=$\frac{1}{3}$
答：（1）B對繩子的拉力為3N；
（2）B受到的風力大小為4N．
（3）A與桿間的動摩擦因數為$\frac{1}{3}$．

點評 本題關鍵靈活地選擇研究對象，然后根據共點力平衡條件列式求解出各個力，不難．