题目内容
【题目】如图所示,质量为m的物块A被轻质细绳系住斜放在倾角为30°的斜面上,物块A与斜面间的动摩擦因数为. 细绳绕过定滑轮O右端固定在天花板上,细绳上一光滑动滑轮O ′下方悬挂着重物B,整个装置处于静止状态,此时细绳左右两边与竖直方向的夹角=30°、=60°. 已知重力加速度为g,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。求:
(1)重物B的质量为多少时,A与斜面间恰好没有摩擦力作用?
(2)要物块A能在斜面上保持静止,求重物B的质量应满足的条件?(斜面此时仍然静止)
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)对A受力分析可知:
A与斜面间恰好没有摩擦力作用,即为:
f=0
根据平衡条件:
解得:
由O ′平衡,根据几何关系可知
故
(2)如果物体A恰好不上滑,则对A,平行斜面方向:
T1cos30°-mgsin30°-f=0
垂直斜面方向:
N+T1sin30°-mgcos30°=0
又
f=μN
解得:
如果物体A恰好不下滑,摩擦力反向,则对A,平行斜面方向:
T2cos30°-mgsin30°+f=0
垂直斜面方向:
N+T2sin30°-mgcos30°=0
又
f=μN
解得:
对B由平衡条件得:
2Tcos60°=mBg
故绳子的拉力等于物体B的重力,故物体B的质量范围为:
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