要使物体运动时不离开水平面,应有:Fsinθ≤mg-----------------①
要使物体能向右运动,应有:Fcosθ≥μ(mg-Fsinθ)-----------②
联立①②式得:
≤F≤μmg cosθ+μsinθ
mg sinθ
(2)根据牛顿第二定律得:Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma-------------③
解得:F=
μmg+ma cosθ+μsinθ
上式变形F=
,其中α=sin-1μmg+ma
sin(θ+α)
1+μ2
----------④1
1+μ2
当sin(θ+α)=1时F有最小值
解得:Fmin=
μmg+ma
1++μ2
代入相关数值解得:Fmin=40
N
5
答:(1)拉力F的大小范围为
≤F≤μmg cosθ+μsinθ
.mg sinθ
(2)维持这一加速度的拉力F的最小值为40
N.
5