Question

【題目】如圖所示，在質量為kg的重物上系著一條長30cm的細繩，細繩的另一端連著一個輕質圓環A，圓環A套在水平的棒上可以滑動，環與棒間的動摩擦因數為0.75，另有一條細繩，在其一端跨過光滑定滑輪，定滑輪固定在距離圓環50cm的地方，當細繩的端點掛上重物G，而圓環A將要開始滑動時，（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，（g取10m/s2）試問：

（1）圓環A受到的摩擦力方向？

（2）角多大？

（3）長為30cm的細繩的拉力是多少？

Answer 1

【答案】（1）水平向右；（2）（3）8N

【解析】

（1）圓環A將要開始滑動時，圓環A受到的拉力的方向沿斜左下方，將其分解成水平向左和豎直向下的兩個分力，其中水平向左的分力與摩擦力平衡，所以圓環A所受的摩擦力方向水平向右；

（2）圓環是輕質的，所以不考慮其重力，當圓環A將要開始滑動，其所受的靜摩擦力剛好達到最大值，有：

對圓環A進行受力分析，根據平衡條件有：

解得：

所以

由于AO=30cm，AB=50cm，由幾何關系得：

（3）按如圖所示選取坐標軸，根據m處于平衡狀態，對其受力分析，如圖所示：

根據平衡條件有：

解得：T=8N。