在水平面上放置一倾角为θ的斜面体A,质量为M,与水平面间动摩擦因数为μ1,在其斜面上静放一质量为m的物块B,A、B间动摩擦因数为μ2(已知μ2>tanθ),如图所示.现将一水平向左的力F作用在斜面体A上,F的数值由零逐渐增加,当A、B将要发生相对滑动时,F不再改变,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力.求:(1)B所受摩擦力的最大值;(2)水平力F的最大值;(3)定性画出整个过程中AB的速度随时间变化的图象.
问题描述:
在水平面上放置一倾角为θ的斜面体A,质量为M,与水平面间动摩擦因数为μ1,在其斜面上静放一质量为m的物块B,A、B间动摩擦因数为μ2(已知μ2>tanθ),如图所示.现将一水平向左的力F作用在斜面体A上,F的数值由零逐渐增加,当A、B将要发生相对滑动时,F不再改变,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力.求:
(1)B所受摩擦力的最大值;
(2)水平力F的最大值;
(3)定性画出整个过程中AB的速度随时间变化的图象.
答
(1)B受力如图所示.B在竖直方向上平衡,有:fsinθ+Ncosθ=mg ①又f=μ2N ②联立①②两式解得f=μ2mgμ2sinθ+cosθ. ③(2)B与整体具有相同的加速度.对B分析,在水平方向上有...
答案解析:(1)隔离对B分析,结合竖直方向上的合力为零,求出B所受摩擦力的最大值.
(2)对B运用正交分解,结合水平方向上的合力求出B的加速度,通过B与整体的加速度相等,对整体分析,运用牛顿第二定律求出水平力F的最大值.
(3)AB开始在拉力较小时,保持静止,运动后,F增大,做加速度增大的加速运动,AB相对滑动后,F保持不变,做匀加速直线运动.
考试点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
知识点:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,知道AB保持相对静止时,具有相同的加速度.