Question

12．如圖所示，水平細桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B間用一不可伸長輕質繩相連，質量分別為m_A=0.40kg和m_B=O.20kg，由于B球受到水平風力作用，使環(huán)A與球B一起向右勻速運動．運動過程中，繩始終保持與豎直方向夾角θ=37°，重力加速度g取10m/s²，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）B球受到的水平風力大��；
（2）環(huán)A與水平桿間的動摩擦因數(shù)．

Answer 1

分析 （1）對B球受力分析，受重力、拉力和水平風力，根據(jù)平衡條件求解水平風力；
（2）對環(huán)A和球B整體受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解動摩擦因數(shù)．

解答 解：（1）對B球受力分析，如圖，根據(jù)平衡條件可得
F=m_Bgtanθ…①
數(shù)據(jù)代入得  F=1.5N…②
（2）選取環(huán)、球和輕繩整體為研究對象，受力如圖所示．
根據(jù)平衡條件得N=（m_A+m_B）g…③
F=f …④
且 f=μN  …⑤
解得  $μ=\frac{{{m_B}tanθ}}{{{m_A}+{m_B}}}$…⑥
數(shù)據(jù)代入得μ=0.25
答：（1）B球受到的水平風力大小為1.73N；
（2）環(huán)A與水平桿間的動摩擦因數(shù)為0.25．

點評 整體法和隔離法的使用技巧
當分析相互作用的兩個或兩個以上物體整體的受力情況及分析外力對系統(tǒng)的作用時，宜用整體法；而在分析系統(tǒng)內各物體（或一個物體各部分）間的相互作用時常用隔離法．整體法和隔離法不是獨立的，對一些較復雜問題，通常需要多次選取研究對象，交替使用整體法和隔離法．