(2014•陕西一模)一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面夹角为30°,用一端固定的轻绳

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  • 解题思路:对小球受力分析,正交分解,根据平衡条件列方程求解绳子拉力,再以小球与劈整体为研究对象,由力的平衡条件列方程结合数学知识求解k的最小值.

    小球受力如图所示.由平衡条件及正交分解法得:

    Tsin60°+FNsin60°=mg

    Tcos60°=FNcos60°

    所以T=

    3mg

    3

    再以小球与劈为研究对象,由力的平衡条件得:

    Ff=Tcos60°

    FN地=(m+M)g-Tsin60°

    kFN地≥Ff.因此k≥

    3m

    3m+6M,可见最小值为k=

    3m

    3m+6M

    答:k的最小值为=

    3m

    3m+6M.

    点评:

    本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.

    考点点评: 当一个题目中有多个物体时,一定要灵活选取研究对象,分别作出受力分析,即可由共点力的平衡条件得出正确的表达式.

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