题目内容
18.如图所示,把重10N的物体放在倾角θ=30°的粗糙斜面上并静止,物体的上端与固定在斜面上的轻质弹簧相连,弹簧与斜面平行,若物体与斜面间的最大静摩擦力为10N,重力加速度g=10m/s2则:(1)弹簧为原长,且物体保持静止,物体所受的摩擦力大小为多少;
(2)现弹簧处于压缩状态,且物体保持静止,则最大弹力为多少?
分析 (1)弹簧处于原长时,沿斜面方向上重力分力与摩擦力平衡,由平衡条件可求得摩擦力大小;
(2)若弹簧处于压缩状态,当摩擦力向下达最大静摩擦力时,弹力达最大,根据平衡条件可求得最大弹力的大小.
解答 解:(1)弹簧为原长,则弹力为零,在沿斜面方向上物体受到的摩擦力和重力沿斜面向下的分力大小相等,故有:
f1=mgsin30°=10×0.5=5N;
(2)弹簧处于压缩状态,则弹力方向沿斜面向下,有:
F+mgsinθ=f2
当摩擦力达到最大静摩擦力时,弹力最大,故有:
Fmax=fm-mgsin30°=10-10×0.5=5N;
答:(1)弹簧为原长,且物体保持静止,物体所受的摩擦力大小为5N;
(2)现弹簧处于压缩状态,且物体保持静止,则最大弹力为5N.
点评 本题考查共点力平衡条件的应用,要注意明确摩擦力为静摩擦力,其大小在零到最大静摩擦力之间变化,而方向可以沿斜面向下,也可以沿斜面向上.
练习册系列答案
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