重为40N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ=0.4,若用斜向上的推力F=50N支撑住物体,物体处于静止状态,如图所示.这时物体受到的摩擦力是多少牛?要使物体匀速下滑,推力的方向不变
题目
重为40N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ=0.4,若用斜向上的推力F=50N支撑住物体,物体处于静止状态,如图所示.这时物体受到的摩擦力是多少牛?要使物体匀速下滑,推力的方向不变,则大小应变为多大?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
答案
(1)对物体静止时受力分析并正交分
则:F
1=Fsin37°=30N
F
2=Fcos37°=40N
在竖直方向上:
F
f+F
1=G,代入数据得:
F
f=10N
(2)物体能匀速下滑时.
根据竖直方向的平衡,有
G-F′sin37°-F
f′=0…①
根据水平方向的平衡,有
F
N′=F
2′=F′cos37°… ②
又:F
f′=μF
N′…③
代入数据解得:F′=43.5N
答:(1)静止物体受到的摩擦力是10N.
(2)物体匀速下滑,推力F的大小应变为43.5N.
物体不管静止还是匀速下滑都是处于平衡状态,所以我们对物体前后受力分析应用平衡条件列式求解.
共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;牛顿第二定律.
本题关键是先对静止的物体受力分析,再对匀速滑动的物体受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解.区别就在于静摩擦力变为了滑动摩擦力,这两种摩擦力计算方法不同.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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