问题 计算题

(12分)图中工人在推动一台割草机,施加的力大小为100 N,方向与水平地面成30°斜向下,

(1)若割草机重300 N,则它作用在地面上向下的压力多大?

(2)若工人对割草机施加的作用力与图示反向,力的大小不变,则割草机作用在地面上向下的压力又为多大?

(3)割草机割完草后,现工人用最小的拉力拉它,使之做匀速运动,已知这个最小拉力为180 N,则割草机与地面间的动摩擦因数,及最小拉力与水平方向夹角α为多少?

答案

(1)350 N(2)250 N(3)37°

题目分析:工人对割草机施加的作用力沿竖直方向的分力为50 N。

(1)当工人斜向下推割草机时,在竖直方向上有:FN1=G+Fsin30°

解得:FN1="350" N      (2分)

(2)当工人斜向上拉割草机时,在竖直方向上有:FN2+Fsin30°=G

解得:FN2=250N      (2分)

(3)由平衡条件知,在水平方向上:Fcosα= μFN, (1分)

在竖直方向上有:FN+Fsinα=G                  (1分)

联立可得:(2分)

所以当α+φ=90°,即tanα=μ时,F有最小值:

(2分)

代入数据可得:μ="0.75" ,α=arctan0.75,或α=37°(2分)

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