题目内容
一表面粗糙的斜面,放在光滑的水平地面上,如图4所示,θ为斜面倾角.斜面固定时,一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑.斜面不固定时,若用一推力F作用于滑块 ,使之沿斜面匀速上滑.为了保持斜面静止不动,必须用一大小为F0=4mgcosθsinθ的水平力作用于斜面.求推力F的大小和方向.
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见分析
【试题分析】
斜面固定时,滑块恰好沿斜面下滑,则mgsinθ=μmgcosθ,得μ=tanθ①
设推力F沿斜面方向的分力为Fx,沿垂直斜面方向的分力为Fy,滑块受力如图5(甲)所示.
则 Fx-mgsinθ-Fu=0②
Fn-Fy-mgcosθ=0③
Fu=μFn④
斜面体受力如图5(乙)所示,则有
F0=Fu′cosθ+Fn′sinθ⑤
联立①②③④⑤且Fu=Fu′,Fn=Fn′,
代入F0的值,得
Fx=3mgsinθ,Fy=mgcosθ.
故![]()
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