問題詳情:
如圖所示,質量爲m的物體,放在一固定斜面上,當斜面傾角爲30°時恰能沿斜面勻速下滑。對物體施加一大小爲F的水平向右的恆力,物體可沿斜面勻速向上滑行。設最大靜摩擦力等於滑動摩擦力,當斜面傾角增大並超過某一臨界角θ0時,不論水平恆力F多大,都不能使物體沿斜面向上滑行,求:
(1)物體與斜面間的動摩擦因數。
(2)這一臨界角θ0的大小。
【回答】
【解析】(1)對物體受力分析,由平衡條件得:
mgsin30°-μmgcos30°=0
解得:μ=tan30°=
(2)設斜面傾角爲α時,受力情況如圖所示:
由平衡條件得:Fcosα=mgsinα+Ff
FN=mgcosα+Fsinα
Ff=μFN
解得:F=
當cosα-μsinα=0,即cotα=時,F→∞,即“不論水平恆力F多大,都不能使物體沿斜面向上滑行”,此時,臨界角θ0=α=60°
*:(1) (2)60°
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:計算題