Question

17．如圖所示，固定的兩斜面AB、AC傾角分別為37°和53°，兩物塊P、Q用一根不可伸長的輕繩相連，跨過固定在斜面頂端的定滑輪放在斜面上，物塊P在沿斜面AB向下的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．P、Q質(zhì)量均為0.1kg，AC光滑，P與AB間的動摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）拉力F大小滿足的條件；
（2）撤去拉力F時，物塊P的加速度．

Answer 1

分析 （1）物體靜止處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，分摩擦力平行于斜面向上與平行于斜面向下應(yīng)用平衡條件求出拉力大小的臨界值，然后確定拉力范圍．
（2）應(yīng)用牛頓第二定律可以求出撤去拉力時物塊的加速度．

解答 解：（1）對物塊Q，由平衡條件得：F_T=mgsin53°，
對物塊P，當(dāng)摩擦力沿斜面向上時F最大，由平衡條件得：
F_max+mgsin37°=F_T+μmgcos37°，解得：F_max=0.36N，
當(dāng)摩擦力沿斜面向下時F最小，由平衡條件得：
F_min+mgsin37°+μmgcos37°=F_T，解得：F_min=0.04N，
拉力的大小范圍是：0.04N≤F≤0.36N；
（2）撤去拉力F后，由牛頓第二定律得：
對物塊Q：mgsin53°-F_T=ma，
對物塊P：F_T-mgsin37°-μmgcos37°=ma，
解得：a=0.2m/s²；
答：（1）拉力F大小滿足的條件：0.04N≤F≤0.36N；
（2）撤去拉力F時，物塊P的加速度為：0.2m/s²．

點(diǎn)評 本題考查了求拉力的范圍、求加速度，分析清楚物體的受力情況，應(yīng)用平衡條件與牛頓第二定律可以解題；應(yīng)用平衡條件求出拉力的臨界值是解題的關(guān)鍵．