某同学设计了一个测量风速大小的装置，装置如图所示。初始时圆环被锁定，当风速的方向水平向右时，小球静止，该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为θ=37°，已知圆环质量为2kg，与杆的滑动摩擦因数为0.5。小球的质量m=4kg，风对小球的作用力大小F=kv，其中k为比例系数，且k=2kg/s，v为风速大小，g=10m/s2。忽略细线质量、空气浮力和风对细线和圆环的作用力，且认为最大静摩擦等于滑动摩擦力。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）此时细线对小球的拉力的大小；（2）解除圆环锁定，风速多大时，圆环恰不滑动；（3）解除圆环锁定，若风速为18m/s，稳定后小球和圆环保持相对静止，求此时小球的加速度。

1. 某同学设计了一个测量风速大小的装置，装置如图所示。初始时圆环被锁定，当风速的方向水平向右时，小球静止，该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为θ=37°，已知圆环质量为2kg，与杆的滑动摩擦因数为0.5。小球的质量m=4kg，风对小球的作用力大小F=kv，其中k为比例系数，且k=2kg/s，v为风速大小，g=10m/s²。忽略细线质量、空气浮力和风对细线和圆环的作用力，且认为最大静摩擦等于滑动摩擦力。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）此时细线对小球的拉力的大小；

（2）解除圆环锁定，风速多大时，圆环恰不滑动；

（3）解除圆环锁定，若风速为18m/s，稳定后小球和圆环保持相对静止，求此时小球的加速度。

【考点】

牛顿运动定律的应用—连接体;

【答案】

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解答题容易

1. 如图所示，A、B两物体用轻绳连接在一起，A、B两物体与水平面间的滑动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，已知A的质量是 $\text{[math]}$ ， B的质量是 $\text{[math]}$ 。当B物体受到 $\text{[math]}$ 的水平拉力作用时，A、B两物体一起做匀加速运动（ $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ）。试求：

（1）A、B两物体的共同加速度 $\text{[math]}$ ；

（2）A、B两物体间轻绳的拉力 $\text{[math]}$ 。

解答题容易

2. 如图，质量M＝1kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝0.5kg的小球相连。今用跟水平方向成 $\text{[math]}$ 角的力F＝5 $\text{[math]}$ N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g取10m/s²。在运动过程中，求：

（1）轻绳与水平方向的夹角θ；

（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。

解答题容易

3. 如图所示，将两个物块A、B放在水平地面上，已知A的质量为2m，B的质量为m，A与地面间的动摩擦因数为μ，B与地面间的摩擦不计，现用大小为F，水平向右的推力推A，使两个物块A、B一起向右做匀加速直线运动，重力加速度大小为g。

（1）求物块A、B运动的加速度大小a；

（2）求物块A对B的作用力大小F₁。

解答题容易