问题
问答题
如图所示,质量为10kg的物体,放在倾角为37°的斜面上,物体与斜面间的最大静摩擦因数等于动摩擦因数为0.5,要使物体静止在斜面上,作用在物体上的水平推力F的范围多大?(g取10m/s2,其中sin37°=0.6,cos37°=0.8).
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答案
当F较小,即Fcos37°<mgsin37°时,摩擦力方向将沿斜面向上,
根据受力分析和平衡条件有
沿斜面方向上:F cos37°+f=mgsin37°
垂直于斜面方向上:Fsin37°+mgcos37°=FN
当摩擦力达到最大静摩擦力,即f=μFN时,推力F最小.
Fmin=
mg=sin37°-μcos37° cos37°+μsin37°
×100=0.6-0.5×0.8 0.8+0.5×0.6
N=18.2N200 11
当F较大,即Fcos37°>mgsin37°时,摩擦力方向将沿斜面向下,
根据受力分析和平衡条件有
沿斜面方向上:F cos37°=f+mgsin37°
垂直斜面方向上:Fsin37°+mgcos37°=FN
当摩擦力达到最大静摩擦力,即f=μFN时,推力F最大.
Fman=
mg=sin37°+μcos37° cos37°-μsin37°
×100=0.6+0.5×0.8 0.8-0.5×0.6
N=200N100 0.5
水平推力范围为:18.2N≤F≤200N.
答:作用在物体上的水平推力F的范围为18.2N≤F≤200N.