(10分)一個(gè)底面粗糙、質(zhì)量為M的劈放在粗糙的水平面上, 劈與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù),劈的斜面光滑且與水平面成30°角;現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m=kg的小球,小球放在斜面上,小球靜止時(shí)輕繩與豎直方向的夾角也為30°,如圖所示, ,試求:

(1)當(dāng)劈靜止時(shí)繩子的拉力大小.
(2)已知地面對(duì)劈的最大靜摩擦力等于地面對(duì)劈的滑動(dòng)摩擦力,若改變小球的質(zhì)量,為使整個(gè)系統(tǒng)靜止,則小球與劈的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系?

(1)T=10N   (2)m6M

解析試題分析:(1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,其受力情況如圖甲所示,

對(duì)T和G進(jìn)行正交分解,由平衡條件可得:
Tcos30°=mgsin30°               (2分)
所以T=10N           (2分)
(2)以劈和小球整體為研究對(duì)象,整體受力情況如圖乙所示,由物體的平衡條件可得:
f=Tcos60°                       (2分)
為使整個(gè)系統(tǒng)靜止,其臨界狀態(tài)是靜摩擦力f為最大值,即有
                    (2分)
所以聯(lián)立以上兩式可得:m=6M
即小球與劈的質(zhì)量應(yīng)滿足m6M          (2分)
考點(diǎn):共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)該電容器所帶電量
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(2)若將這個(gè)物體沿斜面上移6cm,彈簧仍與物體相連,下端仍固定,物體在斜面上仍靜止不動(dòng),那么物體受到的摩擦力的大小和方向又如何呢?

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