讲起来容易,但打字和画图很繁。所以只讲一下过程。
圆环将要滑动,即还处在平衡状态。重物受到重力和二绳的拉力平衡。二绳的水平分力相等,所以二绳的角度相等。
(1和3)二绳的竖直分力等于重力,所以绳的拉力的竖直分力等于重力的一半,即5N,而绳的拉力的水平分力等于环的摩擦力,而环的摩擦力等于绳的竖直分力乘摩擦因素,这样就可求出绳的拉力和绳的夹角。
(2)重物G的重力等于绳的拉力,即可求出G的质量。
解析:因为圆环将要开始滑动,所以可以判定本题是在共点力作用下物体的平衡问题.
由平衡条件Fx=0,Fy=0,
建立方程有:μFN-FTcosθ=0,FN-FTsinθ=0。
所以tanθ=1/μ,θ=arctan(1/μ)=arctan(4/3).
设想:过O作OA的垂线与杆交于B′点,由AO=30cm,tanθ=4/3得,B′O的长为40cm.
在直角三角形中,由三角形的边长条件得AB′=50cm,但据题设条件AB=50cm,故B′点与定滑轮的固定处B点重合,即得φ=90°。
(1)如图所示,选取坐标系,根据平衡条件有:
Gcosθ+FTsinθ-mg=0
FTcosθ-Gsinθ=0.
即FT=8N.
(2)圆环将要滑动时,得:
mGg=FTcotθ,mG=0.6kg.
(3)前已证明φ为直角,故φ=90°.
答案:(1)8N;(2)0.6kg;(3)90°。
曾经我做过这道题,但是我忘了步骤了。。。Sorry~