题目内容

一根弹性细绳劲度系数为k,将其一端固定,另一端穿过一光滑小孔O系住一质量为m的小滑块,滑块放在水平地面上.当细绳竖直时,小孔O到悬点的距离恰为弹性细绳原长,小孔O到正下方水平地面上 P点的距离为h(h<数学公式)滑块与水平地面间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹性细绳始终在其弹性限度内.求:当滑块置于水平面能保持静止时,滑块到P点的最远距离.

解:当滑块到P点的最远距离时,静摩擦力恰好达到最大值.
对滑块受力如图所示,分析可知,
Fcosθ=μFN …①
Fsinθ+FN=mg …②
由胡克定律:F=kx …③
根据几何关系有:xsinθ=h …④
xcosθ=L …⑤
由以上可得L=
答:当滑块置于水平面能保持静止时,滑块到P点的最远距离为
分析:当滑块置于水平面能保持静止离P点最远时,静摩擦力恰好达到最大值,根据平衡条件和胡克定律列式求出滑块到P点的最远距离.
点评:本题关键要判断出滑块到P点的最远距离时,静摩擦力恰好达到最大值,最大静摩擦力与支持力之间也满足f=μFN 关系.
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