Question

【題目】如圖，水平細桿上套有一質量為M的小環(huán)A，用輕繩將質量為m=1.0kg的小球B與A相連，B受到始終與水平成53o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的夾角為37o ， 運動過程中B球始終在水平細桿的正下方，且與A的相對位置不變．已知細桿與環(huán)A間的動摩擦因數為μ= ，（g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）B對繩子的拉力大小
（2）A環(huán)的質量．

Answer 1

【答案】
（1）解：對小球B受力分析如圖，得：

FT=mgsin37°

代入數據解得：FT=6.0N

答：B對繩子的拉力大小是6.0N

（2）解：環(huán)A做勻速直線運動，受力如圖，有：

FTcos37°﹣f=0

FN=Mg+FTsin37°

又：f=μFN

代入數據解得：M=1.08kg

答：A環(huán)的質量是1.08kg

【解析】（1）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；（2）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．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解力的分解的相關知識，掌握求一個已知力的分力，叫做力的分解（力的分解與力的合成互為逆運算）；在實際問題中，通常將已知力按力產生的實際作用效果分解;為方便某些問題的研究，在很多問題中都采用正交分解法．