以下解题过程g=10m/s²
1、杆给人竖直向上的摩擦力;杆;500N;人手对杆的压力;人
解析:人在杆上,相对于杆有向下滑的趋势,所以在竖直方向上受到一个阻碍人向下滑动,方向竖直向上的摩擦。这个力和人的重力平衡与重力等大,为500N。由于杆和人之间有摩擦力,根据公式f=μN,杆和人之间一定有相互的正压力,正压力就是这个垂直于杆的力,杆受到的力自然施力物体是人。
2、14;水平向左;6;水平向左;
解析:可以做一下受力分析,物体在一开始,就在水平方向上受到10N向左的拉力和20N的重力,还要有一个与运动方向相反的,向左的摩擦。这样算出的摩擦力为f=0.2×20=4N,这样一开始受合外力就是水平向左10+4=14N.这个力产生的效果就是让物体产生与运动方向相反的加速度,使物体作匀减速直线运动.当速度减为0时,合外力依然存在,所以使物体做向左的加速运动,但这时的摩擦力水平向右,物体所受合外力为向左的10-4=6N.
3、mg/cosα;mgtanα;mgcosα;
解析:由于斜面光滑,所以没有摩擦。那么小球的受力就是重力、垂直斜面的支持力N,绳的拉力T,由于物体处于平衡态,N竖直方向的分力与重力平衡,水平分力与T平衡。即Ncosα-mg=0,Nsinα-T=0。由以上两个方程解得:N=mg/cosα,T=mgtanα。细绳烧断后,支持力与重力垂直于斜面的分量平衡,支持力N'=mgcosα。
4、斜向上;Fmcosα;
解析:下面挂上重物,实际上就是在三段绳的节点处研究就可以。这一点受向下力为G,其余两绳的合力与重力平衡,分别是斜向上T1=G/cosα,水平T2=Gtanα(斜向上的绳与竖直方向夹角α),由于α为锐角,所以cosα<1,那么T1=G/cosα>G,构建力的三角形,可以看出斜向上的T1是直角三角形的斜边,一定大于T2和G,所以斜向上的力最大,斜向上的绳先断。若三段绳所能承受的最大张力为Fm,就只要斜向上的那段绳中的力达到Fm,那么此时的G=Fmcosα。如果不规定α,这道题第二个空就不能做了,因为α角的大小影响三个拉力的关系。
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