Question

如图所示，质量M=2

3

kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=

3

kg的小球相连．今用跟水平方向成α=30°角的力F=10

3

N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s²．求：
（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；
（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ．

Answer 1

（1）设细绳对B的拉力为T．以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，由平衡条件可得：
Fcos30°=Tcosθ ①
Fsin30+Tsinθ=mg ②
代入解得，T=10

3

N，tanθ

3

3

，即θ=30°
（2）以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2．再平衡条件得
Fcos30°=f
N+Fsin30°=（M+m）g
又f=μN
得到，μ=

Fcos30°

(M+m)g-Fsin30°

代入解得，μ=

3

5

答：
（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ=30°；
（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ=

3

5

．