質(zhì)量為m的物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，為使物塊沿水平面做勻速直線運(yùn)動，則所施加的拉力至少應(yīng)為多大？

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解析：取物塊為研究對象，在與水平面夾θ角斜向右上方的拉力F作用下，物塊沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動，此時，物塊的受力情況如圖所示，建立起水平向右為x軸正方向、豎直向上為y軸正方向的直角坐標(biāo)系，沿兩坐標(biāo)軸方向列出平衡方程為
Fcosθ-f=0
Fsinθ+N-mg=0．
考慮到動摩擦力f與正壓力N間的關(guān)系，又有
f=μN(yùn)．
由上述三個方程消去未知量N和f，將F表示為θ的函數(shù)，得：
F=
μmg
cosθ+μsinθ
，
對上述表達(dá)式作變換，又可表示為
F=
μmg
cos(θ-α)
1+μ2
，
其中tanα=μ．
由此可知，當(dāng)θ=arctanμ時，拉力F可取得最小值
Fmin=
μmg
1+μ2
．
答：所施加拉力的最小值為
μmg
1+μ2
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：活題巧解巧練高一物理(下) 題型：013

如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺之間的動摩擦因數(shù)為μ，物體與轉(zhuǎn)軸相距R，物體隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加至某值時，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，此時轉(zhuǎn)臺已開始勻速轉(zhuǎn)動．在這一過程中，摩擦力物體做的功是

[　　]

A．0
B．μmgR
C．2μmgR
D．μmgR/2

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：022

如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺之間的動摩擦因數(shù)為μ，物體與轉(zhuǎn)軸相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺一起由靜止開始加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)角速度增加到某一值時，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，此時轉(zhuǎn)臺已開始勻速轉(zhuǎn)動，在這一過程中摩擦力對物塊所做的功為________．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：022

如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺之間的動摩擦因數(shù)為μ，物體與轉(zhuǎn)軸相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺一起由靜止開始加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)角速度增加到某一值時，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，此時轉(zhuǎn)臺已開始勻速轉(zhuǎn)動，在這一過程中摩擦力對物塊所做的功為________．

 

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科目：高中物理 來源：學(xué)習(xí)周報　物理　人教課標(biāo)高考版　2009－2010學(xué)年　第10期　總第166期 人教課標(biāo)版 題型：013

如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物體重力的k倍，它與轉(zhuǎn)軸O之間的距離為R．物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動．在物塊由靜止到開始滑動前的這一過程中，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為

[　　]
A．

0

B．

2πkmgR

C．

2kmgR

D．

kmgR

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科目：高中物理 來源： 題型：

如右圖所示，質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺之間的動摩擦因數(shù)為μ，物塊與轉(zhuǎn)軸相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動．當(dāng)轉(zhuǎn)速增加至某值時，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，此時轉(zhuǎn)臺已開始勻速轉(zhuǎn)動．在這一過程中，摩擦力對物塊做的功是_________．

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