题目内容
如图所示,倾角α=60°的斜面上,放一质量为1 kg的物体,用k=100 N/m的轻质弹簧平行于斜面拉着,物体放在PQ之间任何位置都能处于静止状态,而超过这一范围,物体就会沿斜面滑动.
若AP=22 cm,AQ=8 cm,试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小.(取g=10 m/s2)
解析:P、Q两点应是静摩擦力最大的两个临界位置,在P点弹簧处于伸长状态,受力分析如图(1)所示.
Ffm=F1-mgsin α①
在Q点弹簧处于压缩状态,受力分析如图(2)所示.
Ffm=F2+mgsin α②
设弹簧的原长为x,有
F1=k(0.22-x)③
F2=k(x-0.08)④
联立①②③④得2Ffm=F1+F2=k(0.22-0.08)
所以Ffm=×100×0.14 N=7 N.
答案:7 N
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