如图所示,ABCD为一倾角θ=30°的粗糙斜面,其中AD边与BC边平行,斜面上有一重G=10N的滑块,当对物体施加一个与

如图所示,ABCD为一倾角θ=30°的粗糙斜面,其中AD边与BC边平行,斜面上有一重G=10N的滑块,当对物体施加一个与AD边平行的拉力F时,物体恰能做匀速直线运动,已知物体与斜面间的摩擦因数 ,求力F的大小以及物体运动方向与力F方向间的夹角α.
doomblue1018 1年前 已收到3个回答 举报

wwb7091 幼苗

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μ=(根号6)/ 3 ,G=10牛,θ=30度
物体做匀速直线运动,说明它的合力为0.
物体受到重力G(竖直向下),支持力N(垂直斜面向上),水平拉力F(平行于AD边),滑动摩擦力 f (方向是大致从C指向A的方向,待计算后才能最后确定).
  将重力G正交分解在平行斜面和垂直斜面方向上,则垂直斜面方向的分量是 G1=G*cosθ,
在平行斜面(且平行AB边)向下的分量是 G2=G*sinθ .
在垂直斜面方向有 N=G*cosθ
在平行斜面方向有:F与G2垂直,F与G2的合力方向必与滑动摩擦力 f 的方向相反!
且 f =根号(F^2+G2^2)
f =μ*N
所以 μ*G*cosθ=根号 [ F^2+( G*sinθ)^2 ]
  得 F=根号 [ μ*G*cosθ)^2-( G*sinθ)^2 ]=G*根号 [ (μ*cosθ)^2-( sinθ)^2 ]
即 F=10*根号《{[ ( 根号6) / 3] *cos30度}^2-( sin30度)^2 》
=10*根号《{[ ( 根号6) / 3] *[ ( 根号3) / 2 ] }^2-0.5^2 》
=5牛
  在匀速直线运动中,速度方向与物体受到的滑动摩擦力方向是相反的,所以物体的运动方向大致是由A指向C的方向.
  物体运动方向与力F方向间的夹角就是F和 f 的反方向之间的夹角.
所以 tanα=G2 / F=G*sinθ / { G*根号 [ μ*cosθ)^2-( sinθ)^2 ] }
得 tanα=sinθ / { 根号 [ μ*cosθ)^2-( sinθ)^2 ] }
即 tanα=sin30度 / 根号《{[ ( 根号6) / 3] *cos30度}^2-( sin30度)^2 》
=0.5 / 根号《{[ ( 根号6) / 3] *[ ( 根号3) / 2 ] }^2-0.5^2 》
=1
得 α=45度

1年前 追问

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doomblue1018 举报

关于——tanα=G2 / F

早餐奶_zcn 幼苗

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一定是沿F方向匀速运动,否则可能是曲线运动所以a=0
????u=????
摩擦力uGcos30与Gsin30、F都在ABCD平面中,三者平衡
至于计算,可假设摩擦力与AB的夹角,AB、CD方向平衡方程,二元一次,解出未知量F

1年前

0

没人认养的gg 幼苗

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呃 这个题不好说清啊。。。
先分两个图受力分析 因为匀速运动 各个方向合力为零
物体实际的轨迹是AC方向


f2为实际轨迹方向
根据上图 延B-AC方向建轴 分解f2 找清关系列可方程求解。。
图贴不上 已QQ发送

1年前

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