如图所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子匀速前进,已知箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与地面水平夹角为θ=45°.g=10m/s2,求:(1)绳子的拉力F大小;(2)该

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 力的合成/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子匀速前进,已知箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与地面水平夹角为θ=45°.g=10m/s2,求:
(1)绳子的拉力F大小;
(2)该同学能否用比F小的力拉着箱子匀速前进?如果能,请求出拉力的最小值,若不能,请说明理由.
魔方格

◎ 答案

(1)分析箱子的受力情况,作出受力示意图,如图.根据平衡条件和摩擦力公式得:
F1cos45°=μ(mg-F1sin45°);
得:F1=
μmg
cos45°+μsin45°
=100

2
N;
魔方格

(2)设拉力与水平方向夹角为θ,则得:
Fcosθ=μ(mg-Fsinθ)
有:F=
μmg
cosθ+μsinθ
=
μmg

1+μ2
sin(α+θ)
,其中tanα=
1
μ

根据数学知识得知,当θ=90°-α=arctanμ时,F有最小值,其值为 
    Fmin=
μmg

1+μ2
=60

5
N

答:(1)绳子的拉力F1为100

2
N;
(2)该同学能用比F1小的力拉着箱子匀速前进,拉力的最小值为60

5
N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子匀速前进,已知箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与地面水平夹角为θ=45°.g=10m/s2,求:(1)绳子的拉力F大小;(2)该…”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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