满分5 > 高中物理试题 >

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?

manfen5.com 满分网
(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
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即manfen5.com 满分网mv2=mgh.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.
如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.
用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为______cm.
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=______

manfen5.com 满分网 查看答案
甲、乙两船在静水中航行速度分别为v和v,两船从同一渡口向河岸划去,已知甲船想以最短时间过河,乙船想以最短航程过河,结果两船抵达到岸的地点恰好相同,则甲、乙两船渡河所用时间之比=    查看答案
在太阳系中有一颗行星的半径为R,若在该星球表面以初速度v竖直上抛一物体,则该物体上升的最大高度为H.已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计(万有引力常量G未知).则根据这些条件,可以求出有关该星球的物理量有    (只写出物理量的名称,至少写出二个物理量). 查看答案
汽车在平直公路上行驶,汽车受到的阻力是车重的0.01倍,当汽车速度为4m/s时,加速度为0.4m/s2,若保持此时的功率不变继续行驶,汽车能达到的最大速度为    m/s.(g取10m/s2查看答案
世界上第一颗原子弹爆炸时,恩里科•费米把事先准备好的碎纸片从头顶上方撒下,碎纸片落到他身后约2m处.由此,费米推算出那枚原子弹的威力相当于1万吨TNT炸药.假设纸片是从1.8m高处撒下.请你估算当时的风速是    m/s,并简述估算的方法    查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.