问题: [各国]物理题 急急急急急急急急急急急急急急急急急急! 100

如图所示,光滑匀质圆球的直径为40厘米,质量为20千克,悬线长L=30厘米,正方形物体A厚10厘米,质量为2千克,物块A与墙之间的摩擦因数μ= 0.2,取g=10米/秒2。问:
⑴ 墙对A的摩擦力多大?
⑵ 绳子对球的拉力大小?
⑶ 如果在物块A上施加一个与墙平行的外力F,使A在未脱离圆球前贴着墙沿水平向纸内方向作加速度a=5米/秒2的匀加速直线运动,那么这个外力F的大小、方向如何?

解答: [各国]物理题 急急急急急急急急急急急急急急急急急急! 100

解: (1)、如图,设绳与墙面的夹角为θ,由已知:
sinθ=(10+20)/(20+30)=3/5,cosθ=4/5
以球作为研究对象,球处于平衡状态,所以有:
T cosθ=mg
T sinθ=N
代入已知条件,解得:
T=250N;N=150N。
再以物块作为研究对象,墙面能够作用物块的动摩擦力为:
f =μN= 0.2*150N=30N
而物块受到的重力只有
GA=mAg=2*10N=20N< f大=30N
所以物块受到的摩擦力为静摩擦力,为:
f实= mAg=2*10N=20N
(2)、由(1)知:T=250N;
(3)、从右向左看物块,只分析物块沿墙面方向的受力,如图,设外力F和水平方向夹角为α,
Fcosα-μN=MAa
Fsinα=MAg
解方程组得出: tanα=0.5,即α=arctan0.5;
F= MAg /sinα=20√5N。


附件:力学.doc

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