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)