问题 计算题

(8分)如图所示,水平地面上放置一个质量为m的物体,在与水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面运动。物体与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:

(1)若物体在拉力F的作用下能始终沿水平面向右运动,拉力F的大小范围;

(2)已知m=10 kg、μ=0.5,g=10 m/s2,若物体以恒定加速度a=5 m/s2向右做匀加速直线运动,维持这一加速度的拉力F的最小值。

答案

(1)(2)

题目分析:(1)要使物体运动时不离开水平面,应有:Fsinθ≤mg   ①(2分)

要使物体能向右运动,应有:Fcosθ≥m(mg-Fsinθ) ②(1分)

联立①②式得:    (1分)

(2)根据牛顿第二定律得:Fcosθ-m(mg-Fsinθ)=ma ③(2分)

解得:        (2分)

上式变形,其中 ④(2分)

当sin(θ+a)=1时F有最小值

解得:  

代入相关数值解得: N  (1分)

判断题
单项选择题