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一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与底面成30°角.质量为m的小球放在斜面上,轻绳一端系住小球,另一端固定在天花板上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,求:

(1)当劈静止时绳子的拉力大小.

(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?

 [答案] (1)mg (2)k≥

[解析] (1)以小球为研究对象,其受力如图甲所示,并建立如图所示直角坐标系,把T和mg正交分解,由物体的平衡条件有

Tcos30°=mgsin30°

解得T=mg.

为使整个系统静止,其临界状态是静摩擦力f为最大值,即有

fmax=kFN

(2)以劈和小球组成的整体为研究对象,整体受力情况如图乙所示,由物体平衡条件可得

fmax=Tcos60°

FN+Tsin60°=(M+m)g

联立以上各式解得k=

即k值必须满足k≥.

   甲       乙

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

一个底面粗糙、质量为M=5kg的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m=3kg的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,( g=10m/s2)试求:
(1)当劈静止时绳子的拉力大小.
(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:

一个底面粗糙,质量为m的劈放在水平面上,劈的斜面光滑且倾角为30°,如图所示.现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球.绳与斜面夹角为30°,求:
(1)当劈静止时绳子拉力为多大?
(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的K倍,为使整个系统静止,K值必须满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一个底面粗糙,质量为m的斜面体静止在水平地面上,斜面体斜面是光滑的,倾角为30°.现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球,小球静止时轻绳与斜面的夹角也是30°.求地面与斜面间的动摩擦因数至少多大?(设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小)

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科目:高中物理 来源: 题型:

一个底面粗糙,质量为m的劈放在粗糙水平面上,劈的斜面光滑且与水平面夹角为30°,现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球,小球与斜面的夹角为30°,如图所示.
(1)当劈静止时绳子中拉力大小为多少?
(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须符合什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:

一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,试求:
(1)当劈静止时绳子的拉力大小.
(2)地面对劈的支持力大小.
(3)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?

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