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如图所示,质量M=1kg的木块套在竖直杆上,并用轻绳与质量m=2kg的小球相连....

如图所示,质量M=1kg的木块套在竖直杆上,并用轻绳与质量m=2kg的小球相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=20N拉着球,带动木块一起竖直向下匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2,求:
(1)运动过程中轻绳与竖直方向的夹角θ;
(2)木块M与杆间的动摩擦因数μ.

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(1)以m为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件和几何求解轻绳与竖直方向的夹角θ; (2)再以M为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件和摩擦力公式求解动摩擦因数μ. 【解析】 (1)对m受力分析:m三力平衡;如图1 因为F=mg=20N,且F与mg的夹角120°,F与mg的合力大小为20N,根据平衡条件得到:T=20N,方向为F与mg的角平分线 由几何知识得到,θ=60° (2)对M受力分析:M四力平衡;如图2,根据正交分解法得    Mg+T′cosθ=f    T′sinθ=N 又f=μN 解得: 答: (1)运动过程中轻绳与竖直方向的夹角θ=60°; (2)木块M与杆间的动摩擦因数.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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