如图所示,一个重为200N的物体,放在倾角为20°的粗糙斜面上保持静止.已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.4.求:(附:你可能需要用到的数据sin20°=0.34??

发布时间:2020-08-12 10:15:27

如图所示,一个重为200N的物体,放在倾角为20°的粗糙斜面上保持静止.已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.4.求:(附:你可能需要用到的数据sin20°=0.34??cos20°=0.94??tan20°=0.36??g=10m/s2)
(1)物体的重力对斜面的压力分量和沿斜面的下滑力分量的大小;
(2)比较此时物体的重力和物体对斜面压力的大小,并根据你的理解,判断此时的物体是否处于失重状态?简要说出判断的依据;
(3)若假设斜面对物体的摩擦力突然消失,变成光滑的斜面,请求这种假想情况下物体的加速度.

网友回答

解:(1)斜面上物体的重力产生的两个作用效果:

垂直斜面的压力G1和沿斜面向下的下滑力G2,根据重力的分解示意图,可得:
G1=Gcos20°=200×0.94N=188?N
G2=Gsin20°=200×0.34N=68N
(2)因为失重是由于物体在竖直方向上具有向下的加速度而形成的,使支持面对物体的支持力小于物体实际的重力的受力情况.由于物体此时处于静止状态,所以此时的物体不属于处于失重状态.
(3)若斜面的摩擦力突然消失,此时物体只受到重力和斜面的支持力作用,合力方向沿斜面向下,受力如图示:合力F=G2=Gsin20°=mgsin20°=ma
a=gsin20°=10×0.34m/s2=3.4m/s2
答:(1)物体的重力对斜面的压力分量为188N,沿斜面的下滑力分量的大小为68N;
(2)不是失重状态,没有加速度,是平衡态;
(3)若假设斜面对物体的摩擦力突然消失,变成光滑的斜面,这种假想情况下物体的加速度为3.4m/s2.
解析分析:(1)根据平行四边形定则作图,然后结合几何关系列式求解;
(2)失重有向下的加速度,故不是失重;
(3)根据牛顿第二定律列式求解即可.

点评:本题关键受力分析后根据平衡条件和牛顿第二定律列式,基础题.
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