Question

5．一質量M=3.0kg的木塊套在水平桿上，它用不可伸長的輕質細繩與質量m=2.0kg的小球相連．現(xiàn)給小球一個大小為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動，如圖所示，取g=10m/s²．求：
（1）運動過程中輕質細繩上的拉力大小；
（2）木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

分析 （1）選取小球為研究的對象，小球受力平衡，對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象，整體處于平衡狀態(tài)，水平方向拉力等于摩擦力，再結合滑動摩擦力公式求解．

解答 解：（1）取小球為研究的對象，小球勻速運動，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，整體勻速運動，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）運動過程中輕質細繩上的拉力大小為$10\sqrt{5}N$；
（2）木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ為0.2．

點評 解決本題的關鍵是熟練運用共點力平衡條件，以及掌握整體法和隔離法的運用，注意整體做勻速運動，受力平衡．