Question

【題目】科技活動小組，設計如圖的實驗裝置來研究力的分解，托盤A固定在細桿上，細桿放在固定的圓孔中，下端有滾輪，細桿只能在豎直方向上移動，在與托盤連接的滾輪正下面的底座上也固定一個滾輪，輕質劈放在兩滾輪之間，劈背的寬度為a，側面的長度為，劈尖上固定的細線通過滑輪懸掛總質量為m的鉤碼，調整托盤上所放砝碼的質量M，可以使劈在任何位置時都不發生移動。忽略一切摩擦和劈、托盤、細桿與滾輪的重力，則M：m為（ ）

A. 1 B. 3：2 C. 2：3 D. 5：2

Answer 1

【答案】B

【解析】解：

分析托盤受力如圖甲：托盤受向下的重力Mg，劈對滾輪的支持力F1，圓孔的約束力為F2，對托盤有： ，而 則
對劈受力分析如圖乙所示，劈受兩個滾輪作用力F3、F4，細線的拉力F5=mg，有： ，則

因為F1與F5是作用力與反作用力，所以F1=F5
由以上三式得： ，代入數據得：