Question

5．一質(zhì)量M=3.0kg的木塊套在水平桿上，它用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩與質(zhì)量m=2.0kg的小球相連．現(xiàn)給小球一個(gè)大小為F=10N的水平拉力作用，使木塊和小球一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，取g=10m/s²．求：
（1）運(yùn)動(dòng)過程中輕質(zhì)細(xì)繩上的拉力大��；
（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

分析 （1）選取小球?yàn)檠芯康膶?duì)象，小球受力平衡，對(duì)它受力分析即可求解繩子拉力；
（2）分別選取小球與木塊組成的整體為研究的對(duì)象，整體處于平衡狀態(tài)，水平方向拉力等于摩擦力，再結(jié)合滑動(dòng)摩擦力公式求解．

解答 解：（1）取小球?yàn)檠芯康膶?duì)象，小球勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，則有：
繩子的拉力T=$\sqrt{{F}^{2}+（mg）^{2}}=10\sqrt{5}N$
（2）取AB組成的整體研究，整體勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，則：
水平方向f=F
μ（M+m）g=F
解得：$μ=\frac{10}{50}=0.2$
答：（1）運(yùn)動(dòng)過程中輕質(zhì)細(xì)繩上的拉力大小為$10\sqrt{5}N$；
（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.2．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是熟練運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件，以及掌握整體法和隔離法的運(yùn)用，注意整體做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡．