分析 (1)首先求出最大靜摩擦力的大小,再根據(jù)靜摩擦力具有雙向性,討論F的取值范圍;
(2)由于物體勻速運動,受力平衡,沿斜面和垂直于斜面方向建立坐標(biāo)系,求出F的大;
(3)沿斜面和垂直于斜面方向建立坐標(biāo)系,根據(jù)受力平衡,列出式子,化簡處理求出極值.
解答 解:(1)假設(shè)摩擦力方向沿斜面向下,此時F為最大值,F(xiàn)max=mgsin53°+μmgcos53°=4×0.8+0.5×4×0.6=4.4N
假設(shè)摩擦力方向沿斜面向上,此時F為最小值,F(xiàn)min=mgsin53°-μmgcos53°═4×0.8-0.5×4×0.6=2N
故F的取值范圍為2~4.4N
(2)沿斜面和垂直于斜面方向建立坐標(biāo)系,
$Fcos37°=mgsin37°+μ{F}_{N}^{\;}$
${F}_{N}^{\;}=mgcos37°-Fsin37°$
解得:$F=\frac{40}{11}N$
(3)沿斜面和垂直于斜面方向建立坐標(biāo)系
$Fcosα=mgsinθ+μ{F}_{N}^{\;}$
${F}_{N}^{\;}+Fsinα=mgcosθ$
解得:$F=\frac{4.4}{cosα+μsinα}=\frac{4.4}{\sqrt{1+0.{5}_{\;}^{2}}sin(α+β)}$
F的最小值是${F}_{min}^{\;}=\frac{4.4}{\frac{\sqrt{5}}{2}}N=\frac{8.8}{\sqrt{5}}N≈4N$
所以F≥4N
答:(1)當(dāng)α=0°時,使物體在斜面上始終保持靜止,F(xiàn)的取值范圍2N~4.4N;
(2)當(dāng)α=37°時,使物體沿斜面向上做勻速運動,F(xiàn)的大小是$\frac{40}{11}N$
(3)使物體向上做勻速運動,在夾角α由0緩慢增加90°的過程中,F(xiàn)的取值范圍F≥4N
點評 此題主要考察了受力分析和正交分解法的在平衡問題的應(yīng)用,屬于典型的問題,難度不大.
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電場方向由針狀電極指向環(huán)狀電極 | |
B. | 若負氧離子從針狀電極運動到環(huán)狀電極,電勢能一定減。 | |
C. | 縮短兩極間的距離,電場強度跟著減小 | |
D. | 縮短兩極間的距離,負氧離子到達環(huán)狀電極的動能會增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 使磁場成圓柱形,以便框轉(zhuǎn)動 | |
B. | 使線圈平面在水平位置與磁感線平行 | |
C. | 使線圈平面始終與磁感線平行 | |
D. | 為了使磁場分布規(guī)則 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0.1m,25N | B. | 0.3m,50N | C. | 0.1m,40N | D. | 0.3m,25N |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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