如图所示,一根水平的粗糙直横杆上套有两个质量均为m的铁环,两铁环上系着两根等长的细线,共同拴住一质量为M=2m的小球,若细线与水平横杆的夹角为θ时,两铁环与小球均处于静止状态,则水平横杆对其中一铁环的弹力为多少?摩擦力为多少?
图4-1-16
【解析】:分析O点受力情况如图所示,由对称性可知F2=F3,由平衡条件知,F2sinθ+F3sinθ=F1,分析M的受力情况可得:
F1=Mg=2mg
所以F2=F3=
分析铁环A的受力如图
由平衡条件得:
水平方向:f=F2·cosθ,得
f=
竖直方向:N=mg+F2·sinθ,得N=2mg.