题目内容
【题目】图中工人在推动一台割草机,施加的力大小为100N,方向与水平地面成30°斜向下.
(1)若割草机重300N,则它作用在地面上向下的压力多大?
(2)割草机割完草后,现工人用最小的拉力拉它,使之做匀速运动,已知这个最小拉力为,则割草机与地面间的动摩擦因数
及最小拉力与水平方向夹角
为多少?
【答案】(1)350N(2)0.75;37°
【解析】
(1)如图所示,分析割草机的受力情况,根据平衡条件得:
在竖直方向:
N1=mg+Fsin30°
解得:N1=350N,
由牛顿第三定律知对地面的压力大小 N′=N=350N.
(2)如图所示,割草机沿水平方向做匀速直线运动,受到重力mg、拉力F、地面的支持力N和阻力f,如图,
四个力的合力为零,则有f=Fcosα
N+Fsinα=mg
又f=μN
联立得:
,其中
所以当θ+α=90°,即tanα=μ时,F有最小值.
根据数学知识得到F的最小值为
由题F的最小值为Fmin=180N
联立得:
代入得:,
解得:μ=0.75,α=arctan0.75=37°
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