如图所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子匀速前进,已知箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与水平面夹角为θ=45°,g=10m/s2。求:
(1)绳子的拉力F1为多少?
(2)该同学能否用比F1小的力拉着箱子匀速前进?如果能,请求出拉力的最小值。若不能,请说明理由。
如图所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子匀速前进,已知箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与水平面夹角为θ=45°,g=10m/s2。求:
(1)绳子的拉力F1为多少?
(2)该同学能否用比F1小的力拉着箱子匀速前进?如果能,请求出拉力的最小值。若不能,请说明理由。
(1)箱子受力情况如图,因匀速运动,故受力平衡
水平方向 (2分)
竖直方向 (2分)
又 (2分)
解得
代入数据得 (2分)
(2)能。设拉力与水平方向夹角为θ,当箱子匀速运动时,有
(2分)
即
令 ,
得
显然,当时,F有最小值,即当
时
有 (3分)
代入数据得 (2分)