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一表面粗糙的斜面,固定在水平地面上,如图所示,斜面倾角θ=37°.一质量为m=1kg的滑块放在斜面上,滑块与斜面的摩擦因数μ=0.8.若用一水平力F作用于滑块,求能使滑块保持静止不动的力F的大小和方向的范围.
分析:对滑块受力分析,结合摩擦力的大小根据平衡条件列方程求解.
解答:解:当F向右时,受力分析如图,

根据平衡条件,其临界情况为:Fcosθ-mgsinθ-μ(mgcosθ+Fsinθ)=0
解得:F=38.75N
当F向左时:

根据平衡条件,其临界情况为:F′cosθ+mgsinθ-μ(mgcosθ-F′sinθ)
解得:F′=0.3125N
故:当F向左时F′<0.3125N
当F向右时,F<38.75N
答:当F向左时F′<0.3125N;当F向右时,F<38.75N.
点评:本题考查了平衡条件以及正交分解的应用,关键是找出其临界情况.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:江苏省盐城中学2008届高三物理周练测试卷(二) 题型:038

一上表面粗糙的斜面体,放在水平光滑的地面上,如图所示,为斜面的倾角.斜面固定时,一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑.若一推力F作用于滑块上使之沿斜面匀速上滑.为了保持斜面静止不动,必须用一大小为F0=4mgsincos的水平力作用于斜面上,求推力F的大小和方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图19所示,一个表面粗糙的斜面,放在水平光滑的地面上,斜面的倾角为θ,一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑(当斜面固定时).若用一推力F作用于滑块,使之沿斜面匀速上滑,为了保持斜面静止不动,必须用一大小为f=4mgcosθsinθ的水平力作用于斜面,求推力F的大小和方向.

图19

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科目:高中物理 来源: 题型:

 如图4所示,一表面粗糙的斜面放在光滑的水平地面上,θ为斜面倾角.斜面固定时,一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑.斜面不固定时,若用一推力F作用于滑块 ,使之沿斜面匀速上滑.为了保持斜面静止不动,必须用一大小为F0=4mgcosθsinθ的水平力作用于斜面.求推力F的大小和方向.

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科目:高中物理 来源:同步题 题型:计算题

一表面粗糙的斜面,放在水平光滑的地面上,如图所示,θ为斜面的倾角。斜面固定时,一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑。斜面不固定时,若用一推力F作用于滑块,使之沿斜面匀速上滑。为了保持斜面静止不动,必须用一大小为的水平力作用于斜面。求推力F。

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科目:高中物理 来源: 题型:

一表面粗糙的斜面,放在光滑的水平地面上,如图4所示,θ为斜面倾角.斜面固定时,一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑.斜面不固定时,若用一推力F作用于滑块 ,使之沿斜面匀速上滑.为了保持斜面静止不动,必须用一大小为F0=4mgcosθsinθ的水平力作用于斜面.求推力F的大小和方向.

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