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质量为M的木楔倾角为θ,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在斜面上时正好...

质量为M的木楔倾角为θ,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑,如果用沿与斜面成α角的力F拉着木块匀速上升如图所示.求:
(1)当α=?时,拉力F有最小值,求此最小值;
(2)当拉力最小时,水平面对本楔M的摩擦力是多大?

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(1)对物块进行受力分析,根据共点力平衡,利用正交分解,在沿斜面方向和垂直于斜面方向都平衡,进行求解 (2)采用整体法,对m、M构成的整体列平衡方程 【解析】 (1)选木块为研究对象,当没加外力F时正好匀速下滑,设木块与斜面间的滑动摩擦因数为μ,此时平行于斜面方向必有: mgsinθ=μmgcosθ① 当加上外力F时,对木块受力分析如下图: 则有:f=μN② 平行于斜面方向:f+mgsinθ=Fcosα③ 垂直于斜面方向:N+Fsinα=mgcosθ④ 由①②③④解得,F=⑤ 联立①⑤得:F= 故当α=θ时,分母最大,F有最小值,最小值为: Fmin=mgsin2θ   ⑥ (2)选物体和M和m整体为研究对象,设水平面对本楔M的摩擦力是f′,水平方向受力平衡,则有: f′=Fmincos(θ+α)=Fmincos2θ ⑦ 由⑥⑦得,f′=mgsin4θ 答:(1)当α=θ时,拉力F有最小值为mgsin2θ (2)当拉力最小时,水平面对本楔M的摩擦力是mgsin4θ
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考点分析:
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(1)从第一个计数点开始计时,为求出0.15s时刻的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答:______
(2)若测得a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,则可求出加速度的大小为______m/s2.(保留两位有效数字)
(3)请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在答题卷图上),并指出哪个轴相当于v轴?答:______

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实验次数运动状态水平拉力F/N
 1静止3.62
2静止4.00
3匀速4.01
4匀加速5.01
5匀加速5.49
(1)木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm一定不小于______N;
(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ=______
(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力Ff=______N.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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