质量m=1Kg的物体放在倾角为37的斜面上,斜面的质量M=2Kg,斜面与物体的动摩擦因数为
0.2,地面光滑,现对斜面体施一水平推力,如图所示,要使物体m相对斜面静止,力F的取值范围?物体与斜面的最大摩擦力等于滑动摩擦力。...
0.2,地面光滑,现对斜面体施一水平推力,如图所示,要使物体m相对斜面静止,力F的取值范围?物体与斜面的最大摩擦力等于滑动摩擦力。
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解:用极限法把F推向两个极端来分析:
当F较小(趋近于0)时,由于μ<tgθ,因此物块将沿斜面加速下滑;若F较大(足够大)时,物块将相对斜面向上滑,因此F不能太小,也不能太大,F的取值是一个范围。
(1)设物块处于相对斜面向下滑的临界状态时推力为F1,此时物块受力如图,取加速度a方向为x轴正向,对m:
x方向:Nsinθ-μNcosθ= ma1
y方向:Ncosθ+μNsinθ- mg=0
对整体:F1=(M+m)a1
把已知代入并解得:a1=4.78m/s2F1=14.34N
(2)设物块于相对斜面向上滑的临界状态时推力为F2,此时物块受力如图,对m:
x方向:Nsinθ+μNcosθ=ma2y方向:Ncosθ-μNsinθ-mg=0
对整体: F2=(M+m)a2
把已知代入并解得a2=11.2 m/s2,F2=33.6N∴14.34N≤F≤33.6N
解:用极限法把F推向两个极端来分析:
当F较小(趋近于0)时,由于μ<tgθ,因此物块将沿斜面加速下滑;若F较大(足够大)时,物块将相对斜面向上滑,因此F不能太小,也不能太大,F的取值是一个范围。
(1)设物块处于相对斜面向下滑的临界状态时推力为F1,此时物块受力如图,取加速度a方向为x轴正向,对m:
x方向:Nsinθ-μNcosθ= ma1
y方向:Ncosθ+μNsinθ- mg=0
对整体:F1=(M+m)a1
把已知代入并解得:a1=4.78m/s2F1=14.34N
(2)设物块于相对斜面向上滑的临界状态时推力为F2,此时物块受力如图,对m:
x方向:Nsinθ+μNcosθ=ma2y方向:Ncosθ-μNsinθ-mg=0
对整体: F2=(M+m)a2
把已知代入并解得a2=11.2 m/s2,F2=33.6N∴14.34N≤F≤33.6N
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