题目内容
9.质量为m的物体放置在水平地面上,如图所示,在大小为F、方向与水平面成α角的推力作用下,物体匀速向右运动,重力加速度为g.(1)求物体与水平地面间的动摩擦因数μ;
(2)若推力与水平夹角超过某一值α0时,无论推力多大都不能使物体滑动,求α0与动摩擦因数μ之间的关系.
分析 (1)物体做匀速直线运动,合外力为零,分析受力情况,根据平衡条件和摩擦力公式f=μN列式求解;
(2)考虑临界情况,即恰好不能推动的情况,运用平衡条件列式求解.
解答 解:(1)分析物体的受力情况,作出受力示意图,如图所示,根据平衡条件得:
水平方向有:Fcosα-f=0
竖直方向有:N-Fsinα-mg=0
又f=μN
联立解得:μ=$\frac{Fcosα}{mg+Fsinα}$.
(2)物体不被推动应该满足:Fcosα≤μ(mg+Fsinα)
整理得:F(cosα-μsinα)≤μmg
要F无论多大,上式都成立,则需:cosα-μsinα≤0
解得:tanα≥$\frac{1}{μ}$.
答:(1)物体与水平面的动摩擦因数为$\frac{Fcosα}{mg+Fsinα}$;
(2)当α0与动摩擦因数μ之间的关系满足tanα≥$\frac{1}{μ}$时,无论推力多大都不能使物体滑动.
点评 本题是共点力平衡问题,解答此题的关键是正确分析物体的受力情况,作出受力分析图并结合正交分解法列式求解.注意恰好不能推动的情况临界情况.
练习册系列答案
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4.设电荷只受电场力的作用,下述说法中正确的是( )
A. | 正电荷只能朝着电势低的地方运动 | |
B. | 正电荷只能朝着电势能低的地方运动 | |
C. | 初速度为零的负电荷只能朝着电势能高的地方运动 | |
D. | 初速度为零的正电荷只能朝着电势能低的地方运动 |
18.将一小球以初速度v从地面竖直上抛后,经4s小球离地面高度为6m.若要使小球抛出后经2s达相同高度,则初速度v0应(g取10m/s2,不计阻力)( )
A. | 小于v | B. | 大于v | C. | 等于v | D. | 无法确定 |
19.一颗子弹水平射入静止在粗糙水平地面上的木块,子弹在木块内运动的过程中( )
A. | 子弹与木块间的摩擦力对子弹和木块做功之和为负 | |
B. | 子弹与木块间的摩擦力对子弹和木块的冲量之和为负 | |
C. | 子弹和木块的动量守恒 | |
D. | 子弹和木块的机械能增加 |