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  • 質(zhì)量m=1kg的物體放在傾角為θ=37°的斜面上,斜面的質(zhì)量M=2kg,斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,地面光滑,現(xiàn)對(duì)斜面施體施加一水平推力,如圖所示,要使物體m相對(duì)斜面靜止,力F應(yīng)為多大?

    質(zhì)量m=1kg的物體放在傾角為θ=37°的斜面上,斜面的質(zhì)量M=2kg,斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,地面光滑,現(xiàn)對(duì)斜面施體施加一水平推力,如圖所示,要使物體m相對(duì)斜面靜止,力F應(yīng)為多大?設(shè)物體與斜面的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.(g=10m/s2
    物理人氣:740 ℃時(shí)間:2019-08-21 09:06:33
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    設(shè)物體處于相對(duì)斜面欲向下滑動(dòng)的臨界狀態(tài)時(shí)推力為F1,此時(shí)物體所受摩擦力沿斜面向上,取加速度方向(水平向左)為x正方向,堅(jiān)直向上為y軸正方向,根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)m物體有:
    x方向:Nsinθ-μN(yùn)cosθ=ma1,
    y方向:Ncosθ+μN(yùn)sinθ-mg=0,
    對(duì)整體:F1=(M+m)a1,
    代入數(shù)值解得:a1=4.78m/s2,F(xiàn)1=14.34N.
    設(shè)物體處于相對(duì)斜面向上滑動(dòng)的臨界狀態(tài)的推力為F2,此時(shí)物體所受摩擦力沿斜面向下,根據(jù)牛頓第二定律得,對(duì)m有:
    x方向:Nsinθ+μN(yùn)cosθ=ma2,
    y方向:Ncosθ-μN(yùn)sinθ-mg=0,
    對(duì)整體:F2=(M+m)a2,
    代入數(shù)據(jù)解得a2=11.2m/s2,F(xiàn)2=33.6N.
    所以F的取值范圍:14.34N≤F≤33.6N.
    答:力F的取值范圍:14.34N≤F≤33.6N.
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