質(zhì)量為m的木塊放在水平地面上,木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ,在如圖4-5-1所示的拉力F作用下木塊沿水平地面勻速滑動,求力F的最小值多大?

解析:在斜向上拉力F作用下,木塊沿水平地面勻速滑動時(shí),F的大小與拉力方向有關(guān).要討論力F的最小值,應(yīng)列出力F隨其方向變化的關(guān)系式.

設(shè)斜向上拉力F與水平方向夾角為α,滑動過程中木塊受力情況如圖4-5-2所示.由于物體處于平衡狀態(tài),有

Fcosα-μFN=0

Fsinα+FN=mg

由以上兩式解得

F=

F大小是力F與水平方向夾角α的函數(shù).應(yīng)用數(shù)學(xué)知識進(jìn)一步分析,有

F=

設(shè)=cosβ,則=sinβ,上式可簡化為

F==

由上式可知,當(dāng)α=β=arctanμ時(shí),力F有最小值,此時(shí)力的最小值為

Fmin=.


練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

用一根長20cm、勁度系數(shù)k=200N/m的彈簧水平拉著放在水平桌面上的質(zhì)量為1kg的木塊,彈簧的長度逐漸伸長到22.4cm時(shí)木塊開始運(yùn)動,當(dāng)彈簧的長度為21.7cm時(shí),木塊在桌面上做勻速運(yùn)動.求:(g=10N/kg)
(1)木塊受到的最大靜摩擦力多大?靜摩擦力的變化范圍怎樣?
(2)木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)是多少?

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用一根長20cm、勁度系數(shù)k=200N/m的彈簧水平拉著放在水平桌面上質(zhì)量為1kg的木塊,彈簧的長度逐漸伸長到22.4cm時(shí)木塊開始運(yùn)動,當(dāng)彈簧的長度為21.7cm時(shí),木塊在桌面上做勻速運(yùn)動,則:
(1)木塊受到的最大靜摩擦力多大?靜摩擦力的變化范圍怎樣?
(2)木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)是多少?
(3)木塊滑動的過程中,當(dāng)彈簧的長度小于或大于21.7cm時(shí),滑動摩擦力如何變化?(g=10N/kg)

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科目:高中物理 來源: 題型:

質(zhì)量為M的木塊放在水平臺面上,臺面比水平地面高出h=0.20m,木塊離臺的右端L=1.7m。質(zhì)量為m=0.10M的子彈以v0=180m/s的速度水平射向木塊,并以v=90m/s的速度水平射出,木塊落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺面右端的水平距離為s=1.6m,求木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)為μ。

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科目:高中物理 來源:2010年廣東省惠能中學(xué)高三上學(xué)期第一次月考(理綜)物理部分 題型:計(jì)算題

(18分)用一根長20cm,勁度系數(shù)k=200N/m的彈簧水平拉著放在水平桌面上質(zhì)量為1kg的木塊,彈簧的長度逐漸伸長到22.4cm時(shí)開始運(yùn)動,當(dāng)彈簧的長度為21.7cm時(shí),木塊在桌面上做勻速運(yùn)動。
(1)木塊受到的最大靜摩擦力多大?靜摩擦的變化范圍怎樣?
(2)木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)是多少?
(3)木塊滑動的過程中,當(dāng)彈簧的長度小于或大于21.7cm時(shí),滑動摩擦力如何變化?(g=10N/kg)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(18分)質(zhì)量為M的木塊放在水平臺面上,臺面比水平地面高出h=0.20m,木塊離臺的右端L=1.7m.質(zhì)量為m=0.10M的子彈以v0=180m/s的速度水平射向木塊,并以v=90m/s的速度水平射出,木塊落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺面右端的水平距離為s=1.6m,求:

   

(1)木塊碰撞后開始運(yùn)動的速度v1;

(2)木塊離開臺面時(shí)的速度為v2

(3)木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)為μ。

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