Question

1．如圖甲所示，水平細(xì)桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B之間用一輕繩相連，A、B的質(zhì)量均為m．現(xiàn)用水平拉力F₁=mg（g為重力加速度）拉A，使環(huán)A與球B一起向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)輕繩始終保持豎直狀態(tài)；若保持細(xì)桿與水平方向的夾角θ=37°不變，當(dāng)作用在環(huán)A上沿桿向下的力恒為F₂時(shí)，輕繩始終保持水平狀態(tài)（輕繩與桿在同一豎直平面內(nèi)），如圖乙所示．已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求F₂的大�。�

Answer 1

分析 甲圖中，繩子豎直，則A、B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可以求出動(dòng)摩擦因數(shù)；
對(duì)圖乙所示情況，應(yīng)用牛頓第二定律可以求出拉力大小．

解答 解：由題圖甲可知，A、B向左勻速運(yùn)動(dòng)，
對(duì)A、B整體有：F₁=μ•2mg=mg，解得：μ=0.5；
由題圖乙可知，A、B沿桿向下勻加速運(yùn)動(dòng)，
對(duì)A、B整體，由牛頓第二定律有：
F₂+2mgsinθ-μ•2mgcosθ=2ma，
對(duì)B進(jìn)行受力分析如圖所示：

由牛頓第二定律有：$\frac{mg}{sinθ}$=ma，
解得：F₂=$\frac{44}{15}$mg．
答：F₂的大小為$\frac{44}{15}$mg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求拉力大小，分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程、分析清楚物體的受力情況，應(yīng)用平衡條件與牛頓第二定律可以解題，解題時(shí)注意整體法與隔離法的應(yīng)用．