文明5城邦有什么用:物理问题

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/05/05 16:48:16
质量为m的物体放在水平地面上,一个人以各种可能的方向对物体施加力的作用,若物体与地面间动摩擦因数为u,则使物体做匀速直线运动的最小外力是多少?方向如何?

设力F与水平方向成α斜向上时最小,则有
水平方向 Fcosα-μN=0
竖直方向 N+Fsinα-mg=0
联立得 F=μmg/(cosα+μsinα)
设tanφ =μ
则cosα=1/[(1+μ^2)^(1/2)]
F=μmg/[(1+μ^2)^(1/2)*cos(α-φ)]
当cos(α-φ)=1即α=φ时,F最小,其最小值为
F=μmg/[(1+μ^2)^(1/2)]
α=arc tanμ

注意当力F斜向上时,物体对地面的压力减小,滑动摩擦力减小。

摩擦力等于压力与摩擦系数乘积
u(mg-fsinx)=fcosx
umg-ufsinx=fcosx
f=umg/(usinx+cosx)
使f最小,usinx+cosx要取最大值
就是tgx=u时,f最小

Fcos@=u(mg-Fsin@)
可知要使F最小
需sin@+con@最大,即成45度角向上推时用力最小,为2分之根2倍的 umg.