平地放一重物,其重為P牛頓,若此物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)加一外力F,使之移動,問此力與水平方向夾角為多少時,最省力?(如圖)

答案:
解析:

  答:此力與水平方向夾角為arctanμ時,最省力.

  解:水平方向Fcos=f=μN(yùn),豎直方向Fsin+N=P,

  ∴FsinFcos=P.

  ∴F=

  令=0.

  ∴cossin,tanμ,解得arctanμ(∵0≤),

  當(dāng)arctanμ時,<0;當(dāng)arctanμ時,>0.

  ∴當(dāng)arctanμ時,F(xiàn)取到最小值.

  思路解析:對于物理題目,首先對物體進(jìn)行受力分析,建立水平方向,豎直方向上力的平衡關(guān)系式,構(gòu)成一個關(guān)于夾角的目標(biāo)函數(shù),轉(zhuǎn)化成一個數(shù)學(xué)問題,應(yīng)用導(dǎo)數(shù)知識求解.


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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:全優(yōu)設(shè)計(jì)選修數(shù)學(xué)-1-1蘇教版 蘇教版 題型:044

平地放一重物,其重為P牛頓,若此物體與地面之間的摩擦系數(shù)為μ,現(xiàn)加一外力F,使之移動,問此力與水平方向夾角為多少時,最省力?(如圖)

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