如图所示,水平地面上放置一个质量为m的物体,在与水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面

2025-05-20 02:18:00
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回答1:

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:

μmg
cosθ+μsinθ
≤F≤
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=
μmg+ma
1+μ2
sin(θ+α)
,其中α=sin-1
1
1+μ2
----------④
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
5
N     
答:(1)拉力F的大小范围为
μmg
cosθ+μsinθ
≤F≤
mg
sinθ

(2)维持这一加速度的拉力F的最小值为40
5
N.