Question

如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为m的球B．现用一水平拉力缓慢

如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为m的球B．现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成37°角，此时环A仍保持静止．求：（1）此时水平拉力F的大小（2）环对横杆的压力及环受到的摩擦力．

Answer 1

（1）取小球为研究对象进行受力分析，受到拉力F、重力G、细线拉力F T ，由平衡规律得： F T sin37°=F   ① F T cos37°=mg   ② 联立解得 F= 3 4 mg     ④ 故水平拉力F的大小为 3 4 mg ． （2）取AB组成的系统为研究对象，受到总重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，如图 根据共点力平衡条件，有 F N =2mg  ⑤ F f =F    ⑥ 由牛顿第三定律 F N =-F N ′ ⑦ 故对横杆的压力大小为2mg，方向竖直向下，环受到的摩擦力大小为0.75mg，方向水平向左．