问题
计算题
(12分)如图所示,水平面上有一个质量为m、倾角为θ=30°的斜劈。一个光滑小球,质量也为m,用轻绳悬挂起来,轻绳与斜面的夹角为a=30°,整个系统处于静止状态。(结果均可保留根号)
(1)求小球对轻绳的拉力大小;
(2)若地面对斜劈的最大静摩擦力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,则k值必须满足什么条件?
答案
(1)(2)
题目分析:(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:
(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
Tcos(α+θ)=f
Tsin(α+θ)+N=2mg
依题意,有:f≤fm=kN
解得: