问题 问答题

在倾角为α的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体,并用与斜面夹角为β的力F拉住,使整个装置处于静止状态,如图所示.不计一切摩擦,圆柱体质量为m,求拉力F的大小和斜面对圆柱体的弹力FN的大小.

某同学分析过程如下:

将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解.

沿斜面方向:Fcos β=mgsin α                          ①

沿垂直于斜面方向:Fsin β+FN=mgcos α                ②

问:你同意上述分析过程吗?若同意,按照这种分析方法求出F及FN的大小;若不同意,指明错误之处并求出你认为正确的结果.

答案

不同意,mgcos α-mgsin β

题目分析:

平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用,其受力如图所示.

式应改为:Fcos β+F=mgsin α                   ③

由③ 得F=mg                            ④

将④ 代入②,解得:FN=mgcos α-Fsin β=mgcos α-mgsin β

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