Question

10．為將一物件安裝在豎直墻壁上，起初用一個(gè)斜壓力F將物件壓穩(wěn)在墻壁上，物件重力為308N，如圖所示，選F與水平方向的夾角為37°，小剛同學(xué)發(fā)現(xiàn)用較大的力F使物件相對(duì)墻壁保持靜止，但也可用更小的力F使物件相對(duì)墻壁保持靜止．設(shè)物件與墻壁間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）請(qǐng)你畫(huà)出用更小的壓力F情況下物件受力的示意圖，并將F按其作用效果進(jìn)行分解．
（2）用力傳感器測(cè)得F的最大值為700N，則F最小只需多少N？（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）

Answer 1

分析 （1）按重力、彈力和摩擦力的順序分析物體的受力情況，將F按其作用效果到水平和豎直兩個(gè)方向．
（2）F的值最大時(shí)，物體有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，靜摩擦力向下取得最大值，由平衡條件和摩擦力公式求解動(dòng)摩擦因數(shù)，再用同樣的方法求F的最小值．

解答 解：（1）物件受力的示意圖如圖，將F按其作用效果到水平和豎直兩個(gè)方向，如圖．
（2）設(shè)物件與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．
當(dāng)F最大時(shí)，靜摩擦力向下取得最大值，由平衡條件得
  F_maxsin37°=G+f′
  F_maxcos37°=N′
又 f′=μN(yùn)′
聯(lián)立解得 μ=0.2
當(dāng)F最小時(shí)，靜摩擦力向上取得最大值，由平衡條件得：
  F_minsin37°+f=G
  F_mincos37°=N
又 f=μN(yùn)
聯(lián)立解得 F_min=$\frac{G}{sin37°+μcos37°}$≈405N
答：
（1）如圖所示．
（2）F最小只需405N．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要正確分析物體的受力情況，作出物體的受力示意圖．當(dāng)物體相對(duì)于另一物體剛要滑動(dòng)時(shí)它們之間的靜摩擦力達(dá)到最大值．