问题 计算题

如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量为m,斜面倾角α=30°,细绳与竖直方向夹角θ=30°,斜面体的质量M =3m,置于粗糙水平面上。求:

(1)当斜面体静止时,细绳对小球拉力的大小;

(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向;

(3)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍,为了使整个系统始终处于静止状态,k值必须满足什么条件?

答案

(1)(2)(3)

(1)以小球为研究对象受力分析如右图所示:

     (3分)

得:    (2分)

(2)以小球和斜面整体为研究对象受力分析如右图所示:

由系统静止:   (3分)

方向水平向左     (1分)

(3)对照第(2)题小球和斜面整体受力分析图:

由平衡条件:          (2分)

      (1分)

又由题意可知: ,即: (2分)

          (2分)

单项选择题
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