题目内容

【题目】如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10m/s2 . 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:

(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若物体乙的质量m2=5kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?

【答案】
(1)解:对结点O,如图有:

解得 =

TB=m1gtanθ=

答:轻绳OA、OB受到的拉力分别是


(2)解:对于乙物体:摩擦力f=TB=

方向水平向左

答:物体乙受到的摩擦力是 ,方向水平向左;


(3)解:当乙物体刚要滑动时静摩擦力达到最大值,即

Fmax=μm2g ③

又TBmax=Fmax

由②③④得:m1max2.0kg,即物体甲的质量m1最大不能超过2.0kg.

答:若物体乙的质量m2=5kg,物体甲的质量m1最大不能超过2.0kg.


【解析】(1)对结点O进行受力分析,作出力的示意图,在根据共点力的平衡条件求出轻绳OA、OB所受到的拉力;(2)乙物体在水平方向受到绳子OB的拉力和水面地面的静摩擦力,根据二力平衡的知识求解乙受到的摩擦力;(3)当乙物体刚要滑动时,物体甲的质量达到最大,此时乙物体受到的静摩擦力达到最大值,在根据平衡的条件即可以求出物体甲的质量.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用静摩擦力的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握静摩擦力:静摩擦力大小可在0与fmax 之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.

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