(1)建立如图所示直角坐标系,对物体进行受分析有:
∵物体沿斜面向下匀速直线运动要受到沿斜面向上的滑动摩擦力 ∴物体受力满足平衡条件: y:FN-Gcosθ=0 ① x:F1+f-Gsinθ=0 ② 滑动摩擦力f=μFN ③ 代入F1=4N,G=mg=20N θ=37°可得: μ=0.5 (2)建立如图所示直角坐标系,对物体进行受力分析有:
∵物体沿斜面向上匀速直线运动受到沿斜面向下的滑动摩擦力 ∴物体受力满足平衡条件: x:F2cosθ-f-mgsinθ=0 ④ y:FN-mgcosθ-F2sinθ=0 ⑤ 滑动摩擦力f=μFN ⑥ 由题意代入数据可解得:F2=40N (3)根据题意可知,保持物块静止,求F2的大小范围. 当F2最大时,物块将要沿斜面向上运动,故此时有沿斜面向下的最大静摩擦力;当F2最小时,物块将要沿斜面向下运动,此时有沿斜面向上的最大静摩擦力. 当F2最大时,物块受力图如第2问图,此时最大静摩擦力fmax=μFN,可得F2最大值为F2max=40N; 当F2最小时,建立如下图所示坐标系,对物块进行受力分析有:
根据平衡条件有: x:F2mincosθ+fmax-mgsinθ=0 ⑥ y:FN-mgcosθ-F2minsinθ=0 ⑦ 据题间有fmax=μFN ⑧ 代入数据解得F2min=3.6N ∴F2的大小范围为3.6N≤F2≤40N 答:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5 (2)F2的大小为40N (3)F2的大小范围为:3.6N≤F2≤40N |