如图所示,质量为10kg的物体,放在倾角为37°的斜面上,物体与斜面间的最大静摩擦因数等于动摩擦因数为0.5,要使物体静

1个回答

  • 解题思路:当F较小时,摩擦力方向沿斜面向上,当F较大时,摩擦力方向沿斜面向下.分别针对两种情况,运用平衡条件和正交分解法,求出F的两个值,即可求出F的最大值和最小值.

    当F较小,即Fcos37°<mgsin37°时,摩擦力方向将沿斜面向上,

    根据受力分析和平衡条件有

    沿斜面方向上:F cos37°+f=mgsin37°

    垂直于斜面方向上:Fsin37°+mgcos37°=FN

    当摩擦力达到最大静摩擦力,即f=μFN时,推力F最小.

    Fmin=

    sin37°−μcos37°

    cos37°+μsin37°mg=

    0.6−0.5×0.8

    0.8+0.5×0.6×100=

    200

    11N=18.2N

    当F较大,即Fcos37°>mgsin37°时,摩擦力方向将沿斜面向下,

    根据受力分析和平衡条件有

    沿斜面方向上:F cos37°=f+mgsin37°

    垂直斜面方向上:Fsin37°+mgcos37°=FN

    当摩擦力达到最大静摩擦力,即f=μFN时,推力F最大.

    Fman=

    sin37°+μcos37°

    cos37°−μsin37°mg=

    0.6+0.5×0.8

    0.8−0.5×0.6×100=

    100

    0.5N=200N

    水平推力范围为:18.2N≤F≤200N.

    答:作用在物体上的水平推力F的范围为18.2N≤F≤200N.

    点评:

    本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.

    考点点评: 此题主要考查了受力分析和正交分解法的在平衡问题的应用,属于典型的问题,难度不大,属于中档题.