问题 问答题

如图所示,两个质量均为2kg的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为4kg的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止,g取10m/s2.试求:

(1)任意一个小环对杆的压力;

(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大?

答案

(1)以两个小环及木块系统为研究对象,根据共点力平衡条件,有:

2F=(2m+M)g;

解得:F=40N;

根据牛顿第三定律,小环对杆的压力大小F′=F=40N.

(2)以木块为研究对象,受重力和两个拉力,根据平衡条件,有:

2FT cos30°=Mg

再以一只小环为研究对象,受拉力、重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件,有:

FTcos60°=f

又f≤μF(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

联立解得:μ≤

3
6

答:(1)任意一个小环对杆的压力为40N;

(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为

3
6

单项选择题
单项选择题