(1)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止P点.设滑块所受支持力为FN.OF与水平方向的夹角为θ.则F=______,FN=______.
(2)一质量为M、倾角θ为的斜面体在水平地面上,质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上,现用一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木块,拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中,斜面体和木块始终保持静止状态,则小木块受到斜面的最大摩擦力为______,斜面体受到地面的最大摩擦力为______.
(3).如图所示,倾角α=60°的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面上,斜面体放在水平面上.当斜面体以a=g的水平加速度向右作匀加速运动时,绳上的拉力为______.
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解:(1)对滑块受力分析并合成如图:
由平衡条件:F′=mg
由三角函数:sinθ=,得:
tanθ=,得:F=
(2)当F沿斜面向下时,木块所受摩擦力最大,受力分析如图:
由平衡条件:fMAX=F+mgsinθ
选整体为研究对象,当F水平时,整体所受的摩擦力最大,由平衡条件,f=F,即:斜面所受的最大静摩擦力为F
(3)假设物体刚要离开斜面时,即:斜面对球无支持力,设此时加速度为a
受力分析如图:
F合=,所以a==<g
故当加速度为g时,小球已经飞起来,小球受力分析如图:
因为加速度为g,故:F合=mg
在直角三角形中:T==
故