求一道高中物理题的详细解法,有图,在线等

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/07 09:54:26
5千克物体与桌子的摩擦系数是0.47,求在整个系统宝持平衡的前提下,M的最大质量
要详细的过程,最好能说明一下思路

详细的请看图:http://i239.photobucket.com/albums/ff253/quegeirymarcia/-1-2.jpg?t=1228098199

Fsin32°=G1u=5kg*g*0.47=2.35kg*g;F=2.35kg*g/sin32°
Fcos32°=G=Mg
M=Fcos32°/g=2.35kg*g*ctg32°/g=2.35kg*ctg32°。

以m为研究对象
受重力mg,和右上绳子拉力T,左边绳子拉力F

极限情况,左边绳子拉力F等于左边物体的最大静摩擦f,即滑动摩擦

水平竖直正交分解
f=mgtan32=摩擦因数*Mg
m=0.47*5/tan32=3.76千克

选小球为研究对象,正交分解:设绳上的拉力为T,桌上物体的质量为M1.
水平方向:摩擦力f=Tsin32
竖直方向上:Mg=Tcos32
M=fgctg32,所以当摩擦力最大时M最大,即最大静摩擦力,近似等于滑动摩擦力
f=uM1g

思路:整体保持平衡,也就是小球和物体所受的合力都为零。物体所受的摩擦力与小球所给的拉力方向相反,大小相等。随着小球质量的增大,物体所受的拉力增大,物体所受的摩擦力也会因此增大。而物体受摩擦力的最大值为: μMg(M为物体质量=5kg,取g=10N/kg)。若摩擦力超过这个值,系统就不再平衡。物体可承受的最大拉力可由此得出。
解法:设小球的最大质量为m
水平绳对物体的拉力T=mgtanα
物体能承受最大拉力为Tmax=μMg=0.47*5kg*10N/kg=23.5N
所以mgtanα<=23.5N
10N/kg*m*tan32°<=23.5N
m<=3.76kg
所以小球最大质量是3.76kg

用图示法
分析M点,水平向左的拉力为F=5*0.47=2.35
就是那种已知一点受三个力,并且知道着三个力的方向(此题一个水平向左,一个竖直向下,一个沿绳右上)和其中一个力的大小,求另外一个最大的力,
画图先把水平的那个向左的力向右,然后在向右的右端做沿绳右上的那个力的平行线,
与竖直线下的重力交于一点
则重力为G=F*cot32°

选重物为参照物 共受三个力(重力 两个