Question

（18分）如图9所示，质量kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量kg的小球B相连.今用跟水平方向成=30⁰角的力N,拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s².求：

（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；

（2）木块与水平杆间的动摩擦因数为μ.

（3）当为多大时，使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？

Answer

（1）

（2）

（3）

【解析】（1）（6分）对B进行受力分析，设细绳对B的拉力为T由平衡条件可得：

，

解得：，  ，  即

（2）（6分）对A进行受力分析，由平衡条件有

          解得：

（3）（6分）对A进行受力分析，由平衡条件有：

     解得：

    令：，，即

    则：

   显然：当时F有最小值. 所以：时F的值最小.