题目内容
【题目】如图,质量为m的光滑球放在直角三棱柱和竖直墙壁之间,直角三棱柱质量为M,θ=30,要想使球和三棱柱能保持图示状态,M与地面间动摩擦因数应满足什么条件?(设M与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。
【答案】μ≥mtgθ/(M+m)
【解析】
正确选择研究对象,对其受力分析,运用平衡条件列出方程式,求解动摩擦因数应满足什么条件.
选取M、m整体为研究对象,它受到重力(M+m)g,地面支持力N,墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用
根据平衡条件有:,F=f,可得
再以m为研究对象,它受到重力mg,三棱柱对它的支持力,墙壁对它的弹力F的作用
根据平衡条件有:,
解得,所以
要想使球和三棱柱能保持图示状态,则受到的摩擦力应小于或等于滑动摩擦力
即:
解得:
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