如圖，質(zhì)量m=1kg的物塊放在傾角為θ的斜面上，斜面體質(zhì)量M=2kg，斜面與物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，地面光滑，θ=37°，現(xiàn)對斜面體施一水平推力F，要使物體m相對斜面靜止，力F應(yīng)為多大？（ g=10m/s2，設(shè)物體與斜面的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）
分析：用極限法把F推向兩個極端來分析：當(dāng)F較�。ㄚ吔�0）時，由于μ＜tanθ，因此物塊將沿斜面加速下滑；若F較大（足夠大）時，物塊將相對斜面向上滑，因此F不能太小，也不能太大，根據(jù)牛頓第二定律，運用整體隔離法求出F的取值范圍．
解答：解：（1）設(shè)物塊處于相對斜面向下滑的臨界狀態(tài)時推力為F1，此時物塊受力如圖，取加速度a方向為x軸正向，對m：
x方向：Nsinθ-μN(yùn)cosθ=ma1?
y方向：Ncosθ+μN(yùn)sinθ-mg=0
對整體：F1=（M+m）a1?
把已知代入并解得：a1=4.78m/s2?F1=14.34N
（2）設(shè)物塊處于相對斜面向上滑的臨界狀態(tài)時推力為F2，此時物塊受力如圖，對m：
x方向：Nsinθ+μN(yùn)cosθ=ma2?y方向：Ncosθ-μN(yùn)sinθ-mg=0
對整體：F2=（M+m）a2
把已知代入并解得a2=11.2 m/s2，F(xiàn)2=33.6N
∴14.34N≤F≤33.6N
答：F的取值范圍為14.34N≤F≤33.6N．
點評：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，抓住臨界狀態(tài)，運用牛頓第二定律進(jìn)行求解，注意整體法和隔離法的運用．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，質(zhì)量m=1kg的物體在F=20N水平向右的拉力作用下由靜止開始沿足夠長的斜面向上滑動，斜面固定不動且與水平方向成α=37°角，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，拉力F作用物體2s后撤去．
（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
試求：
（1）物體在力F的作用下運動時對斜面的壓力大��；
（2）物體在力F的作用下運動時加速度的大��；
（3）撤去力F作用后物體沿斜面向上運動的最大距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?惠州二模）如圖，質(zhì)量M=1kg的木板靜止在水平面上，質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端．設(shè)最大摩擦力等于滑動摩擦力，已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4，取g=10m/s2．現(xiàn)給鐵塊施加一個水平向左的力F．

（1）若力F恒為8N，經(jīng)1s鐵塊運動到木板的左端．求：木板的長度
（2）若力F從零開始逐漸增加，且木板足夠長．試通過分析與計算，在圖中作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，質(zhì)量M=1kg的木板靜止在水平面上，質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端。設(shè)最大摩擦力等于滑動摩擦力，已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4，取g=10m/s2．現(xiàn)給鐵塊施加一個水平向左的力F．

1.若力F恒為8N，經(jīng)1s鐵塊運動到木板的左端。求：木板的長度

2.若力F從零開始逐漸增加，且木板足夠長。試通過分析與計算，在圖中作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象

 

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科目：高中物理 來源：2011年廣東省高三測試物理卷 題型：計算題

如圖，質(zhì)量M=1kg的木板靜止在水平面上，質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端。設(shè)最大摩擦力等于滑動摩擦力，已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4，取g=10m/s2．現(xiàn)給鐵塊施加一個水平向左的力F．

1.若力F恒為8N，經(jīng)1s鐵塊運動到木板的左端。求：木板的長度

2.若力F從零開始逐漸增加，且木板足夠長。試通過分析與計算，在圖中作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象

 

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