问题 问答题

如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角 θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:

(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?

(2)乙受到的摩擦力是多大?方向如何?

(3)若物体乙的质量m2=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?

答案

(1)对结点O,作出力图如图,由平衡条件有:

cosθ=

m1g
TA

tanθ=

TB
m1g

解得:TA=

5
4
m1g,TB=
3
4
m1g

(2)对于乙物体:摩擦力F=TB=

3
4
m1g

方向水平向左

(3)当乙物体刚要滑动时,静摩擦力达到最大值Fmax=μm2g③

                                          TBmax=Fmax

由②③④得:m1max=

TBmax
gtanθ
=1.6kg

答:(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是:TA=

5
4
m1g,TB=
3
4
m1g.

    (2)乙受到的摩擦力是

3
4
m1g,方向水平向左.

    (3)欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过1.6kg.

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