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已知一物体与地面的摩擦系数是μ,重量是P,设有一个与水平方向成α角的拉力F,使物体从静止开始移动,要使拉力与水平面成多大角度才能最省力?

      

解析:由力的分解知,重物对地面的正压力为P-Fsinα,物体摩擦力为μ(P-Fsinα),它的值等于水平拉力的分力Fcosα,即μ(P-Fsinα)=Fcosα.?

       整理得F=.?

       F′=.?

       令F′=0,解得tanα=μ,0<α<.?

       ∴α=arctanμ.列表如下:

α

(0,arctanμ)

arcta

(arctanμ, )

F′

-

0

+

F

极小值

       由表知当α=arctanμ时,F取最小值.


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