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如图所示,水平面上有一个倾角为θ=30°的斜劈,质量为m.一个光滑小球,质量也为...

如图所示,水平面上有一个倾角为θ=30°的斜劈,质量为m.一个光滑小球,质量也为m,用绳子悬挂起来,绳子与斜面的夹角为α=30°,整个系统处于静止状态.
(1)分别画出小球和斜劈的受力图;
(2)求出绳子的拉力T;
(3)若地面对斜劈的最大静摩擦力fm等于地面对斜劈的支持力的k倍,为了使整个系统始终保持静止,k值必须满足什么条件?

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(1)小球受到重力、斜劈的支持力和绳的拉力.斜劈受到重力、小球的压力、水平面的支持力和水平向左的静摩擦力.作出力图. (2)以小球为研究对象,根据平衡条件应用正交分解法求解绳子的拉力T. (3)对整体研究,根据平衡条件求出地面对斜劈的静摩擦力f,当f≤fm时,整个系统能始终保持静止. 【解析】 (1)小球的受力图和斜劈的受力图见右图: (2)对小球: 水平方向:N1sin30°=Tsin30° 竖直方向:N1cos30°+Tcos30°=mg   代入解得:T=,N1=T= (3)对整体: 水平方向:f=Tsin30° 竖直方向:N2+Tcos30°=2mg 而由题意:fm=kN2 为了使整个系统始终保持静止,应该满足:fm≥f 解得::k≥ 答: (1)小球和斜劈的受力图如图所示; (2)绳子的拉力是; (3)为了使整个系统始终保持静止,k值必须满足:k≥.
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考点分析:
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b.测量橡皮筋的原长
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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