问题
问答题
如图所示,水平面上有一个倾角为θ=30°的斜劈,质量为m.一个光滑小球,质量也为m,用绳子悬挂起来,绳子与斜面的夹角为α=30°,整个系统处于静止状态.
(1)求出绳子的拉力T;
(2)若地面对斜劈的最大静摩擦力fm等于地面对斜劈的支持力的k倍,为了使整个系统始终保持静止,k值必须满足什么条件?
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答案
(1)对小球:受到重力mg、斜面的支持力N1和绳子的拉力T三个力作用,由平衡条件得
mgsinθ=Tcosα
解得:T=
mg3 3
(3)对整体:受到总重力2mg、地面的支持力N和摩擦力f,绳子的拉力T,则由平衡条件得
Tcos(α+θ)=f
Tsin(α+θ)+N=2mg
依题意,有:f≤fm=kN
解得:k≥3 9
答:(1)绳子的拉力T是
mg;3 3
(2)为了使整个系统始终保持静止,k值必须满足的条件是k≥
.3 9