质量m=2kg的木块放在水平木板上,在F1=4N的水平拉力作用下恰好能沿水平面匀速滑行,则(已知cos37°=0.8,s
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解题思路:(1)对木块受力分析,根据共点力平衡求出摩擦力的大小,结合滑动摩擦力的公式求出动摩擦因数的大小.

(2)对木块分析,根据共点力平衡,运用正交分解,抓住沿斜面方向和垂直斜面方向合力为零,求出推力F2的大小.

(3)根据共点力平衡求出F3的表达式,结合三角函数求出F3的最小值及其方向.

(1)根据共点力平衡知,木块和木板间的滑动摩擦力f=F1=4N,

则动摩擦因数μ=

f

mg=

4

20=0.2.

(2)根据共点力平衡有,在沿斜面方向上有:F2cos37°=mgsin37°+f2

在垂直斜面方向上有:N=mgcos37°+F2sin37°,

f2=μN,

代入数据,联立解得F2=22.35N.

(3)设F3的方向与水平方向的夹角为θ,

根据共点力平衡有:F3cosθ=μ(mg-F3sinθ),

解得F3=

μmg

cosθ+μsinθ=

μmg

1+μ2sin(θ+φ),

可知F3min=

μmg

1+μ2=

0.2×20

1+0.04≈4N.sinφ=

1

1+μ2=

1

1+0.04≈0.98.

所以F3与水平方向的夹角为

π

2−arcsin0.98.

答:(1)木块与木板之间的动摩擦因数为0.2.

(2)沿水平方向的推力F2为22.35N.

(3)F3的最小值为4N,方向与水平方向的夹角为

π

2−arcsin0.98.

点评:

本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;滑动摩擦力;力的合成与分解的运用.

考点点评: 解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,本题对数学能力的要求较高,需加强训练.