问题
选择题
轻绳一端系在质量为M=30kg的物体A上,另一端系在一个质量为m=2kg套在粗糙竖直杆MN的圆环上.现用水平力F拉住绳子上一点,使物体A从如图所示实线位置O缓慢下降到虚线位置O′、θ=53°时,圆环恰好要下滑,取sin37°=0.6,cos37°=0.8.则杆与环间动摩擦因数μ为( )
A.μ=0.2
B.μ=0.4
C.μ=0.6
D.μ=0.8

答案
以A和圆环及绳组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图1,由平衡条件得
f=(M+m)g
N=F
再以结点O′为研究对象,分析受力情况,如图2,则由平衡条件得
F=Mgtan53°
又由题意,物体A到虚线位置O′时,圆环恰好要下滑,圆环受到的静摩擦力f达到最大值,则有f=μN
代入得到,μ=
=0.8M+m Mtan53°
故选D