如圖所示,在傾角α=60°的斜面上放一個質(zhì)量為m的物體,用k=100N/m的輕彈簧平行斜面吊著.發(fā)現(xiàn)物體放在PQ間任何位置都處于靜止狀態(tài),測得AP=22cm,AQ=8cm,則物體與斜面間的最大靜摩擦力等于多少??
分析:物體在P點時恰好不上滑,對其受力分析,受重力、彈力、支持力和沿斜面向下最大靜摩擦力,根據(jù)平衡條件列方程;物體在Q點時同樣恰好不下滑,對其受力分析,受重力、彈力、支持力和沿斜面向上最大靜摩擦力,再次根據(jù)平衡條件列方程;連列方程組求解即可.
解答:解:物體在P點時恰好不上滑,對其受力分析,受重力、彈力、支持力和沿斜面向下最大靜摩擦力,如圖

根據(jù)平衡條件,有
mgsinα+f-F1=0     ①
其中
F1=kx1      ②
物體在Q點時同樣恰好不下滑,對其受力分析,受重力、彈力、支持力和沿斜面向上最大靜摩擦力,如圖

根據(jù)平衡條件,有
mgsinα+F2-f=0      ③
其中
F2=kx2     ④
由①②③④式得到
f=
k(x1+x2)
2
=
100×(0.22-0.08)
2
=7N

即物體與斜面間的最大靜摩擦力等于為7N.
點評:本題關鍵是對兩個臨界狀態(tài)進行受力分析,然后根據(jù)平衡條件列方程,最后再結合胡克定律并利用幾何關系列方程聯(lián)立求解出最大靜摩擦力.
練習冊系列答案
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(2011?安徽模擬)如圖所示,在傾角θ=37°的固定斜面上放置一質(zhì)量M=1kg、長度L=3m的薄平板AB.平板的上表面光滑,其下端B與斜面底端C的距離為7m.在平板的上端A處放一質(zhì)量m=0.6kg的滑塊,開始時使平板和滑塊都靜止,之后將它們無初速釋放.設平板與斜面間、滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,求滑塊與平板下端B到達斜面底端C的時間差△t.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

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(1)要保持金屬棒靜止在導軌上,滑動變阻器接入電路的阻值是多大?
(2)金屬棒靜止在導軌上時,如果使勻強磁場的方向瞬間變?yōu)樨Q直向上,則此時導體棒的加速度是多大?

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