在图中所示的装置中,斜面与水平成30°角,A的质量是10kg,A与B之间的动摩擦因数为0.1,B的质量为20kg,B与斜面之间的动摩擦因数为0.2,为使B沿斜面向上匀速运动,至少应当用多大的力F沿斜面方向向下拉A?(g取10m/s2)
网友回答
解:设绳子的拉力为T,A、B间的摩擦力大小为f1,B与斜面间的摩擦力大小为f2.根据平衡条件得
对B:T-m2gsinα-f1-f2=0? ①
??? N2-m2gcosα-N1=0??? ②
又f2=μ2N2??????????? ③
对A:F-T+m1gsinα-f1=0? ④
??? N1-m1gcosα=0??? ⑤
又f1=μ1N1??? ⑥
由①②③⑤得? T=m2gsinα+μ1m1gcosα+μ2(m1+m2)gcosα? ⑦
由④⑤⑥⑦得? F=T-m1gsinα+μ1m1gcosα=m2gsinα+μ1m1gcosα+μ2(m1+m2)gcosα++m1gsinα-μ1m1gcosα=(m2-m1)gsinα+2μ1m1gcosα+μ2(m1+m2)gcosα
代入解得,F=50+40N
答:为使B沿斜面向上匀速运动,至少应当用50+40N的力F沿斜面方向向下拉A.
解析分析:为使B沿斜面向上匀速运动,A应匀速向下匀速运动,两个物体的合力都为零,分别对A、B两个物体研究,根据平衡条件得到拉力F与绳子拉力的关系、摩擦力和重力分力的关系,再联立求解F的大小.
点评:本题是两个物体的平衡问题,采用隔离法,根据平衡条件分别进行研究.