题目内容
16.如图所示,质量为m=30kg的物体在水平地面上,受到一个与水平面方向成α=37o拉力F作用,F的大小为100N,物体恰好能向右作匀速直线运动,求:(1)物体与水平面间的滑动摩擦力的大小?
(2)水平面对物体的支持力的大小?
(3)物体与水平面间的动摩擦因数为μ的大小?
分析 根据物体在平衡状态下,合力为0,即,水平方向上向左的力和向右的力相等,竖直方向上向上和向下的力相等
(1)滑动摩擦力等于F水平方向的分力;
(2)地面的支持力等于重力减去F在竖直方向的分力;
(3)滑动摩擦因数等于滑动摩擦力除以正压力.
解答 解:(1)对物体受力分析可得知:
在水平方向上,向左的力等于向右的力,即摩擦力等于F水平的分力:
f=Fcosa
f=100×0.8=80(N);
(2)竖直方向上,向下的力等于向上的力,即重力等于支持力和F在竖直方向上的合力:
G=N+Fsina
N=G-Fsina=300-100×0.6=240(N);
(3)根据滑动摩擦力的计算公式:f=μN'
又N和N'是一对相互作用力,大小相等
所以由(1)(2)可得$μ=\frac{80}{240}=\frac{1}{3}$;
答:(1)物体与水平面间的滑动摩擦力的大小为80N;
(2)水平面对物体的支持力的大小为240N;
(3)物体与水平面间的动摩擦因数为μ的大小为$\frac{1}{3}$.
点评 在受力分析的基础上,根据物体的平衡条件,列出水平方向的平衡方程和竖直方向的平衡方程,根据方程求解力,本题的关键是列出两个方向的平衡方程.
练习册系列答案
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B. | 外铁轨略高于内铁轨,使得火车转弯时,由重力和支持力的合力提供了部分向心力 | |
C. | 火车转弯时,火车的速度超过限速,且速度越大,车轮对外侧的铁轨侧向压力越大 | |
D. | 火车转弯时,火车的速度越小,车轮对内侧的铁轨侧向压力越小 |