如图所示,细绳OA长30cm,O端与质量m=1kg的重物相连,A端与轻质圆环(重力不计)相连,圆环套在水平棒上可以滑动;定滑轮固定在距离圆环50cm的B处,跨过定滑轮的细绳,两端分别与重物m、重物G相连.若两条细绳间的夹角φ=90°,圆环恰好没有滑动,不计滑轮大小,整个系统处于静止状态,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.求:(1)圆环与棒间的动摩擦因数μ;(2)重物G的质量M.
问题描述:
如图所示,细绳OA长30cm,O端与质量m=1kg的重物相连,A端与轻质圆环(重力不计)相连,圆环套在水平棒上可以滑动;定滑轮固定在距离圆环50cm的B处,跨过定滑轮的细绳,两端分别与重物m、重物G相连.若两条细绳间的夹角φ=90°,圆环恰好没有滑动,不计滑轮大小,整个系统处于静止状态,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.求:
(1)圆环与棒间的动摩擦因数μ;
(2)重物G的质量M.
答
知识点:本题是在共点力作用下重物的平衡问题,采用隔离法分别研究三个物体,分析受力情况是解题的关键之处.
(1)因为圆环将要开始滑动,所受的静摩擦力刚好达到最大值,有f=μN.对环进行受力分析,则有:μN-FTcosθ=0N-FTsinθ=0代入数据解得:μ=cotθ=30502−302=0.75.(2)对重物m:Mg=mgcosθ所以:M=mcosθ=1×3...
答案解析:(1)圆环恰好没有滑动,将要开始滑动时,所受的静摩擦力刚好达到最大值.根据共点力平衡条件对环进行研究,求出tanθ,得到θ.
(2)物体m处于平衡状态,根据共点力平衡条件求解细绳的张力.
(2)圆环将要滑动时,对重物进行受力分析,求解重物G的质量.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算.
知识点:本题是在共点力作用下重物的平衡问题,采用隔离法分别研究三个物体,分析受力情况是解题的关键之处.