如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求: (1)物体所受的摩擦力; (2)若用原长为10cm,劲度系数为3.1
问题描述:
如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)物体所受的摩擦力;
(2)若用原长为10cm,劲度系数为3.1×103 N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?取g=10m/s2.
答
(1)物体静止在斜面上受力分析如图(1)所示,根据平衡条件,物体受到的静摩擦力为:
f静=mgsin370
代入数据解得:
f静=30N,摩擦力方向为沿斜面向上.
(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时,受力分析如图(2)所示,弹簧拉力设为F,伸长量为x,则:
F=kx
F=mgsin37°+f滑
f滑=μmgcos370
弹簧最终长度:
L=L0+x
由以上方程解得:L=0.12m=12cm
答:(1)物体所受的摩擦力为30N,方向为沿斜面向上;
(2)弹簧的最终长度是12cm.