Question

3．如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的．已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ．两物块的质量分别为m_Q=2kg、m_P=3kg．滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F=18N拉P使它做匀速运动．
（1）画出P物体的受力图；
（2）求绳子拉力F₁和动摩擦因数μ．

Answer 1

分析 （1）P受到重力G、地面的支持力N、Q对P的压力N′、Q对P的摩擦力f、地面对P的摩擦力f′、绳子的拉力T以及F的作用，画出受力分析图；
（2）P和Q都做匀速直线运动，受力平衡，对P和Q受力分析，根据平衡条件列式即可求解．

解答 解：（1）P物体在拉力F的作用下向右做匀速直线运动，受到重力G、地面的支持力N、Q对P的压力N′、Q对P的摩擦力f、地面对P的摩擦力f′、绳子的拉力T以及F的作用，受力图如图所示：

（2）P做运动运动，则Q也做匀速运动，对Q受力分析，根据平衡条件得：
f=T=μm_Qg①，
N′=m_Qg
对P，根据平衡条件得：
F=μm_Qg+μ（m_Q+m_P）g+T②
由①②解得：μ=0.2
则绳子的拉力F₁=T=μm_Qg=0.2×20=4N
答：（1）P物体的受力图，如图所示；
（2）绳子拉力为4N，动摩擦因数μ为0.2．

点评 本题关键在于分别对两个木块进行受力分析，根据共点力平衡条件列式求解，特别注意对P物体的受力分析，不能遗漏Q对P的摩擦力，难度适中．