(1)对结点O进行受力分析如图:
受甲通过绳子对O的拉力m1g,OB的拉力F和OA的拉力T,处于平衡状态,有: T=m1g/cosθ=1.25m1g F=m1g?tanθ=0.75m1g
(2)对人受力分析,在水平方向上受OB的拉力F′和地面对人的摩擦力f处于平衡状态,所以有:
f=F′=F=0.75m1g…①
人有向右的运动趋势,所以人受到水平向左的摩擦力作用
(3)人在竖直方向上受重力m2g和支持力N,若甲的质量m1=24kg,人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3,则人受到的最大静摩擦力为: fmax=μN=μm2g…②
此时物体人的质量最小,联立①②并代入数据得:m2=60kg 答:(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是1.25m1g和0.75m1g. (2)人受到的摩擦力是0.75m1g,方向水平向左。
(3)若物体甲的质量m1=24kg,人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3,欲使人在水平面上不滑动,则人的质量m2最小为60kg. 14.0.18 【解析】 【详解】
对行李箱受力分析,如图所示:
在竖直方向上有平衡方程:FN?mg?Fsin?
在水平方向上有平衡方程:f?Fcos? 滑动摩擦力为:f??FN 有以上方程可得:??Fcos?40?0.6??0.18
mg?Fsin?10.4?10?40?0.8mg cos?15.(1)
(2) F?【解析】 【分析】
以结点O为研究,分析受力情况,根据三个细绳受到的拉力大小,判断哪根绳最先断. 【详解】
(1)以结点O为研究对象,受力图如图。
(2)根据平衡条件,结合力图可知:F?mg cosθ16.103,方向与F3的夹角为30°,斜向右上。 【解析】 【详解】 如图所示,
沿水平、竖直方向建立直角坐标系,把F1、F2正交分解,可得
F1x??F1sin30???10N
F1y??F1cos30???103N
F2x??F2sin30???15N
F2y?F2cos30??153N.
故沿x轴方向的合力
Fx?F3?F1x?F2x?15N,
沿y轴方向的合力Fy?F2y?F1y?53N, 可得这三个力合力的大小
F?Fx2?Fy2?103N
设方向与x轴的夹角为?,则 tan??
FyFx?3,??30? 3

