Question

如圖所示，質量M＝2  kg的木塊套在水平桿上，并用輕繩與質量m＝ kg的小球相連．今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10  N拉著球帶動木塊一起向右勻速運動，運動中M、m的相對位置保持不變，g＝10 m/s2，求運動過程中輕繩與水平方向的夾角θ及木塊M與水平桿間的動摩擦因數．

Answer 1

30°　

以M、m整體為研究對象
由平衡條件得：
水平方向：Fcos30°－μFN＝0 ①
豎直方向：FN＋Fsin30°－Mg－mg＝0      ②
由①②得：μ＝
以m為研究對象，由平衡條件得：
Fcos30°－FTcosθ＝0   ③
Fsin30°＋FTsinθ－mg＝0       ④
由③④得：θ＝30°