问题
选择题
如图在水平板的左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧.紧贴弹簧放一质量为m的滑块,此时弹簧处于自然长度.已知滑块与板的动摩擦因数为
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现将板的右端缓慢抬起(板与水平面的夹角为θ),直到板竖直,此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是( )3 3
A.
B.
C.
D.
答案
设板与水平面的夹角为α时,滑块相对于板刚要滑动,则由mgsinα=μmgcosα得 tanα=
,α=3 3 π 6
则θ在0-
范围内,弹簧处于原长,弹力F=0π 6
当板与水平面的夹角大于α时,滑块相对板缓慢滑动,由平衡条件得F=mgsinθ-μmgcosθ=
sin(θ-β),其中tanβ=-μ,说明F与θ正弦形式的关系.当θ=mg 1+μ2
时,F=mg.π 2
故选C