一个质量为1kg的物体放在粗糙水平地面上,今用最小的拉力拉它,使之做匀速直线运动,已知这个最小拉力为6N,g取10m/s2,求:
(1)物体与地面的动摩擦因素;
(2)最小拉力与水平方向的夹角.
共点力平衡的条件及其应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】(1)拉力斜向上时比较省力,根据正交分析法将拉力分解,根据平衡条件可得出拉力的表达式,再根据数学规律即可明确最小值表达式,从而求出动摩擦因素;
(2)分析1中数据,根据数学规律可求得拉力的方向;
【解答】解:(1)拉力斜向上比较省力,设夹角为θ;
由受力分析如图:
水平方向:Fcosθ﹣μN=0 ①
竖直方向:mg﹣Fsinθ﹣N=0 ②
联立①②解得F==(其中)
当sin(α+θ)=1 时,拉力取最小值,即:
解得μ=0.75
(2)此时,
即α=53°
所以可知θ=37°
答:(1)物体与地面的动摩擦因素为0.75;
(2)最小拉力与水平方向的夹角为37°