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质量为m的物体放在地面上,它们间的动摩擦因数为μ,用力F拉物体,使物体在水平面上做匀速直线运动,如图2所示.力与水平方向的夹角α为多大时最省力.

【试题分析】
由于物体在水平面上做匀速直线运动,随着α角的不同,物体与水平面间的弹力不同,因而滑动摩擦力也不一样,而拉力在水平方向的分力与摩擦力相等,因而α角不同,拉力F也不一样.以物体为研究对象,因为物体处于平衡状态,根据∑F=0得Fcosα=μFN,Fsinα+FN=mg.
联立可解 F=.
可见当α+φ=90°时,即α=arctanμ时,sin(α+φ)=1时,F有最小值Fmin=.

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质量为m的物体放在地面上,其上表面竖直固定一根轻弹簧,弹簧原长为L,劲度系数为k,下端与物体相连接,如图5-5-11所示.现将弹簧上端P缓慢提一段距离H,使物体离开地面.若以地面为参考平面,试求此时物体的重力势能.

5-5-11

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图5-5-11

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