题目内容
一表面粗糙的斜面,放在水平光滑的地面上,如图所示,
为斜面的倾角.一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑.若一推力F用于滑块上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f=4mgcos
sin
的水平力作用于斜面上,求推力F的大小和方向.
答案:
解析:
解析:
解析:因物块恰好能够沿斜面下滑,设斜面与物块间的动摩擦因数为μ,则可得到:mgsin
=μmgcos
,即μ=tan
.
设推力F沿斜面的分量为Fx,垂直于斜面的方向的分量为Fy,其受力分析如下图所示,其中支持力为F1、摩擦力为F2.根据平衡条件列出方程:
Fx=mgsin
+F2、F1=Fy+mgcos
且F2=μF1.
斜面的受力如下图所示,其中Mg为斜面所受重力,F3为地面对斜面的支持力,斜面静止:f=F2cos
+F1sin
.综合上述各式可解得:Fx=3mgsin
;Fy=mgcos
,则推力F=
=mg
,与斜面方向夹角φ满足:tanφ=
=
tan
.
![]()
点评:本题利用正交分解的方法并通过隔离法对斜面和物块分别研究后建立方程进行求解.
练习册系列答案
相关题目