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作用下處于靜止狀態(tài)．P、Q質量均為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，應用平衡條件與牛頓第二定律可以解題；應用平衡條件求出拉力的臨界值是解題的關鍵．