跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为θ的斜面上,如图所示,已知物体A的质量为m,物体...

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问题详情:

跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为θ的斜面上,如图所示,已知物体A的质量为m,物体A与斜面间的动摩擦因数为μ(μ<tanθ),滑轮的摩擦不计,要使物体A静止在斜面上,求物体B的质量的取值范围(按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理).

跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为θ的斜面上,如图所示,已知物体A的质量为m,物体...跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为θ的斜面上,如图所示,已知物体A的质量为m,物体... 第2张

【回答】

解:对B受力分析,绳中拉力T=mBg;

当mB取最大值时,物体具有沿斜面向下的最大静摩擦力fm;

对A受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,如图所示:

跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为θ的斜面上,如图所示,已知物体A的质量为m,物体... 第3张跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为θ的斜面上,如图所示,已知物体A的质量为m,物体... 第4张

根据共点力平衡条件,有:

N﹣mgcosθ=0;

T﹣fm﹣mgsinθ=0;

其中:fm=μN,

联立以上各式,解得:mB=m(sinθ+μcosθ),

当mB取最小值时,物体具有沿斜面向上的最大静摩擦力fm;

对A受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,如图所示:

跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为θ的斜面上,如图所示,已知物体A的质量为m,物体... 第5张跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为θ的斜面上,如图所示,已知物体A的质量为m,物体... 第6张

根据共点力平衡条件,有:

N﹣mgcosθ=0;

T+fm﹣mgsinθ=0;

其中:fm=μN

联立以上各式,解得:

mB=m(sinθ﹣μcosθ)

综上,mB的范围是:m(sinθ﹣μcosθ)≤mB≤m(sinθ+μcosθ)

答:物体B的质量的取值范围为m(sinθ﹣μcosθ)≤mB≤m(sinθ+μcosθ).

知识点:共点力的平衡

题型:计算

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