如圖所示，豎直平面內一與水平方向夾角θ=60°的杆上套一鐵環，鐵環質量為m、直徑略大於杆的截面直徑；水平輕繩一...

問題詳情：

如圖所示，豎直平面內一與水平方向夾角θ=60°的杆上套一鐵環，鐵環質量為m、直徑略大於杆的截面直徑；水平輕繩一端連在鐵環上，一端連在質量為2m的小球上，小球受到的拉力F與杆平行，鐵環和小球都處於靜止狀態，重力加速度為g．求：

(1)拉力F的大小；

(2)鐵環受到的摩擦力．

【回答】

（1）設小球受到輕繩的拉力大小為T，小球的受力如圖1所示，

由平衡條件有：                   Fsinθ=2mg                       ①（2分）

代入資料可得：                   F=mg                         （2分）

（2）對小球由平衡條件有： Ttanθ=2mg                      ②（2分）

設鐵環受到杆的摩擦力大小為f，方向沿杆向上，鐵環的受力如圖2所示，建立如圖所示直

角座標系，在x軸方向上由平衡條件有： f+Tcosθ=mgsinθ          ③（2分）

由②③式可得：                     f=mg                          （1分）

鐵環受到的摩擦力方向沿杆向上                                     （1分）

知識點：共點力的平衡

題型：計算題