如图所示,一轻绳通过定滑轮连接两个质量为M和m的物体,则M受到的静摩擦力和绳子对滑轮的作用力.
2个回答
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从图可知,绳子拉力是 F拉=mg
对M分析,竖直方向有重力Mg、支持力N、绳子拉力 F拉、静摩擦力 f ,合力为0。
所求静摩擦力的大小是 f =F拉*cosθ=mg*cosθ
再对滑轮分析,受到两边绳子拉力、中心轴弹力,合力为0。
所以,绳子对滑轮的作用力就是两边绳子拉力的合力,而两边拉力的夹角是(90度-θ),所求的作用力是 F=根号[ (F拉+F拉*sinθ)^2+(F拉*cosθ)^2 ]=F拉*根号(2+2*sinθ)
即 F=mg*根号(2+2*sinθ)
对M分析,竖直方向有重力Mg、支持力N、绳子拉力 F拉、静摩擦力 f ,合力为0。
所求静摩擦力的大小是 f =F拉*cosθ=mg*cosθ
再对滑轮分析,受到两边绳子拉力、中心轴弹力,合力为0。
所以,绳子对滑轮的作用力就是两边绳子拉力的合力,而两边拉力的夹角是(90度-θ),所求的作用力是 F=根号[ (F拉+F拉*sinθ)^2+(F拉*cosθ)^2 ]=F拉*根号(2+2*sinθ)
即 F=mg*根号(2+2*sinθ)
追问
绳子对滑轮的作用力应该是2mgcos(45°-θ/2)
该怎么求?
追答
其实,2mgcos(45°-θ/2)=2mg*根号 { [1+cos(90度-θ)] / 2 }=2mg*根号 [ ( 1+sinθ) / 2 ]
=mg*根号(2+2*sinθ)
你看,结果是一样的,只是表示的方式有点不同而已。
注:半角公式 cosA=根号 { [ 1+cos(2A) ] / 2 }
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