如图,质量为m=8.0kg的物体放在倾角θ=530的固定斜面上,计算中取g=10m/s2。
(1)若物体与斜面间的动摩擦因数u=0.50,对物体施加一向右水平推力F,恰好能使物体沿斜面匀速上升。cos530=0.6。求F的大小;
(2)若改变斜面的倾角θ,而不改变动摩擦因数u,当θ取某些值时,无论用多大的向右水平推力F都无法使物体沿斜面匀速上滑,求满足这种情况的θ的取值范围。(可以用三角函数表示)
如图,质量为m=8.0kg的物体放在倾角θ=530的固定斜面上,计算中取g=10m/s2。
(1)若物体与斜面间的动摩擦因数u=0.50,对物体施加一向右水平推力F,恰好能使物体沿斜面匀速上升。cos530=0.6。求F的大小;
(2)若改变斜面的倾角θ,而不改变动摩擦因数u,当θ取某些值时,无论用多大的向右水平推力F都无法使物体沿斜面匀速上滑,求满足这种情况的θ的取值范围。(可以用三角函数表示)
解:(1)(7分)因物块匀速上升,故物块受力平衡
Fcosθ-mgsinθ-Ff=0 ………① (2分)
FN=mgcosθ+Fsinθ………② (2分)
Ff=uFN………③ (1分)
F=440N (2分)
(2)(6分)要使物体不能再上滑应满足
Fcosθ≤mgsinθ+μ(mgcosθ+Fsingθ) (3分)
(F-μmg)cosθ≤(mg+μF)sinθ
tanθ≥
当F为∞时
tanθ≥=2
故θ≥arctan2 (3分)