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如图,固定在水平地面上的斜面倾角为370,现在斜面上放一个质量为2千克的滑块.(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力;g取10牛/千克;sin37°=0.6cos37°=0.8)(1)当对滑块施加一个平

网友投稿  2022-10-22 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图,固定在水平地面上的斜面倾角为370,现在斜面上放一个质量为2千克的滑块.(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力;g取10牛/千克;   sin37°=0.6   cos37°=0.8)
(1)当对滑块施加一个平行于斜面向上的F1=4牛的推力时(如图1),滑块刚好可以沿斜面向下做匀速直线运动,求滑块与斜面间的动摩擦因数.
(2)保持斜面与滑块的接触面不变,对滑块施加一个水平向右的推力F2(如图2),为保证滑块沿斜面匀速上滑,求F2的大小.
(3)保持斜面与滑块的接触面不变,对滑块施加一个水平向右的推力F2(如图2),为保证滑块在斜面上静止,求F2的大小范围.

魔方格

◎ 答案

(1)建立如图所示直角坐标系,对物体进行受分析有:

魔方格

∵物体沿斜面向下匀速直线运动要受到沿斜面向上的滑动摩擦力
∴物体受力满足平衡条件:
y:FN-Gcosθ=0        ①
x:F1+f-Gsinθ=0       ②
滑动摩擦力f=μFN      ③
代入F1=4N,G=mg=20N  θ=37°可得:
μ=0.5
(2)建立如图所示直角坐标系,对物体进行受力分析有:

魔方格

∵物体沿斜面向上匀速直线运动受到沿斜面向下的滑动摩擦力
∴物体受力满足平衡条件:
x:F2cosθ-f-mgsinθ=0      ④
y:FN-mgcosθ-F2sinθ=0    ⑤
滑动摩擦力f=μFN ⑥
由题意代入数据可解得:F2=40N
(3)根据题意可知,保持物块静止,求F2的大小范围.
当F2最大时,物块将要沿斜面向上运动,故此时有沿斜面向下的最大静摩擦力;当F2最小时,物块将要沿斜面向下运动,此时有沿斜面向上的最大静摩擦力.
当F2最大时,物块受力图如第2问图,此时最大静摩擦力fmax=μFN,可得F2最大值为F2max=40N;
当F2最小时,建立如下图所示坐标系,对物块进行受力分析有:

魔方格

根据平衡条件有:
x:F2mincosθ+fmax-mgsinθ=0        ⑥
y:FN-mgcosθ-F2minsinθ=0         ⑦
据题间有fmax=μFN                          ⑧
代入数据解得F2min=3.6N
∴F2的大小范围为3.6N≤F2≤40N
答:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5
(2)F2的大小为40N
(3)F2的大小范围为:3.6N≤F2≤40N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,固定在水平地面上的斜面倾角为370,现在斜面上放一个质量为2千克的滑块.(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力;g取10牛/千克;sin37°=0.6cos37°=0.8)(1)当对滑块施加一个平…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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