问题 问答题

如图所示,两个质量均为m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M的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环恰保持静止.试求:

(1)小环对杆的压力;

(2)每根细线上的张力

(3)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大?(滑动摩擦力等于最大静摩擦力)

答案

(1)整体法分析有:2FN=(M+2m)g

即FN=

1
2
Mg+mg

由牛顿第三定律得:小环对杆的压力FN′=

1
2
Mg+mg

(2)研究M得2FTcos30°=Mg

FT=

3
3
Mg

(3)环处于临界状态,此时小环受到的静摩擦力达到最大值,

则有:FTsin30°=μFN

解得:动摩擦因数μ至少为μ=

3
M
3(M+2m)

答:(1)小环对杆的压力

1
2
Mg+mg

(2)每根细线上的张力=

3
3
Mg

(3)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为=

3
M
3(M+2m)

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