山东省枣庄三中2013_2014学年高三物理上学期10月月考试卷(含解析)

由已知条件可知：sinθ=0.8，cosθ=0.6

由初始状态滑轮的受力情况和共点力作用下的平衡条件可得， 在竖直方向：T+Tcosθ=mg 在水平方向：Tsinθ=F 联立解得：F=

答：拉力的大小为mg．

点评： 本题关键是对物体进行受力分析，然后平衡条件列式分析，当物体受三个以上的作用力时通常运用正交分解． 17．（12分）（2013秋?枣庄校级月考）图中工人在推动一台割草机，施加的力大小为100N，

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方向与水平地面成30°斜向下，g=10m/s．

（1）若割草机重300N，则它作用在地面上向下的压力多大？

（2）若工人对割草机施加的作用力与图示反向，力的大小不变，则割草机作用在地面上向下的压力又为多大？

（3）割草机割完草后，现工人用最小的拉力拉它，使之做匀速运动，已知这个拉力为180N，则割草机与地面间的动摩擦因数μ，最小拉力与水平方向夹角α为多少？

考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 专题： 共点力作用下物体平衡专题．

分析： （1）分析割草机的受力情况，根据平衡条件求出地面对割草机的支持力，从而得到它对地面的压力大小；

（2）运用上题同样的方法求解．

（3）割草机沿水平方向做匀速直线运动，合力为零，分析其受力情况，由平衡条件和摩擦力公式结合得到拉力的表达式，运用数学知识即可求出割草机与地面间的动摩擦因数和夹角α．

解答： 解：

（1）如图1所示，分析割草机的受力情况，根据平衡条件得： 在竖直方向：N1=mg+Fsin30° 解得：N1=300+100×0.5=350（N），

由牛顿第三定律知对地面的压力大小 N′=N=350N．

（2）若工人对割草机施加的作用力与图示反向，力的大小不变，则：

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N2=mg﹣Fsin30°=300N﹣100×0.5N=250N 则割草机作用在地面上向下的压力为250N．

（3）如图2所示，割草机沿水平方向做匀速直线运动，受到重力mg、拉力F、地面的支持力N和阻力f，如图，四个力的合力为零，则有 f=Fcosα N+Fsinα=mg 又f=μN 联立得：F=

=

，其中tanθ=

所以当θ+α=90°，即tanα=μ时，F有最小值． 根据数学知识得到F的最小值为 Fmin=

由题F的最小值为Fmin=180N 联立得：

=180

代入得：=180，

解得：μ=0.75，α=arctan0.75=37° 答：（1）它对地面的压力F1大小是350N；

（2）割草机作用在地面上向下的压力又为250N．

（3）割草机和地面之间的动摩擦因数为0.75，最小拉力与水平方向夹角α为37°．

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点评： 本题是共点力平衡中极值问题，运用函数法求解极值是常用的方法，基础是正确分析受力情况，由平衡条件得到拉力的表达式．

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