问题 问答题

如图所示,在倾角θ=37°的斜面上有一物块,物块的重力G=40N,现有一水平推力F作用在物块上.(已知:sin37°=0.6   cos37°=0.8 )问:

(1)若斜面对物块的摩擦力恰好为0,求此时推力F的大小?

(2)若当F=20N时,物块恰好沿斜面向下做匀速直线运动,求斜面与物块间的动摩擦因数?(结果保留两位有效数字)

(3)若在以上动摩擦因数不变的情况下,欲使用物块沿斜面向上做匀速直线运动,求推力F的大小?)(结果保留两位有效数字)

答案

(1)若斜面对物块的摩擦力恰好为0,物块只受到三个力的作用,其矢量图如图1所示:

则根据几何关系有:

F
G
=tanθ

代入数据可求得:F=30N

(2)物块沿斜面向下做匀速直线运动时,物块受力情况如图所示:

  在平行斜面方向上,有:

  Gsinθ=f+Fcosθ    

在垂直斜面方向上,有:

 Gcosθ+Fsinθ=N   

又:f=μN           

代入数据可求得:

斜面与物块间的动摩擦因数:μ=

2
11
=0.18

(3)物块沿斜面向上做匀速直线运动时,物块受力情况如图所示:

在平行斜面方向上,有:Gsinθ+f=Fcosθ  

在垂直斜面方向上,有:Gcosθ+Fsinθ=N

又:f=μN

代入数据可求得:

F=43N      

答:

(1)若斜面对物块的摩擦力恰好为0,此时推力F的大小是30N.

(2)若当F=20N时,物块恰好沿斜面向下做匀速直线运动,斜面与物块间的动摩擦因数是0.18.

(3)若在以上动摩擦因数不变的情况下,欲使用物块沿斜面向上做匀速直线运动,推力F的大小是43N.

名词解释
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