题目
已知斜面倾角为θ,物体与斜面间的摩擦系数为f,欲使物体能静止在斜面上,则必须满足的条件是( )。A. tanf ≤θB. tanf >θC. tanθ≤fD. tanθ> f
已知斜面倾角为θ,物体与斜面间的摩擦系数为f,欲使物体能静止在斜面上,则必须满足的条件是( )。
A. tanf ≤θ
B. tanf >θ
C. tanθ≤f
D. tanθ> f
题目解答
答案
C. tanθ≤f
解析
步骤 1:分析物体在斜面上的受力情况
物体在斜面上受到重力、支持力和摩擦力的作用。重力可以分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面的分力。沿斜面向下的分力为mgsinθ,垂直于斜面的分力为mgcosθ。摩擦力的方向与物体沿斜面的运动趋势相反,大小为fN,其中N为支持力,等于mgcosθ。
步骤 2:确定物体静止的条件
物体静止在斜面上,意味着沿斜面方向的合力为零。即沿斜面向下的重力分力mgsinθ与摩擦力fN相等。因此,mgsinθ = fN = fmgcosθ。化简得到tanθ = f。
步骤 3:确定物体静止的条件
为了使物体能静止在斜面上,摩擦力必须能够平衡沿斜面向下的重力分力。因此,摩擦系数f必须大于或等于tanθ。即tanθ≤f。
物体在斜面上受到重力、支持力和摩擦力的作用。重力可以分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面的分力。沿斜面向下的分力为mgsinθ,垂直于斜面的分力为mgcosθ。摩擦力的方向与物体沿斜面的运动趋势相反,大小为fN,其中N为支持力,等于mgcosθ。
步骤 2:确定物体静止的条件
物体静止在斜面上,意味着沿斜面方向的合力为零。即沿斜面向下的重力分力mgsinθ与摩擦力fN相等。因此,mgsinθ = fN = fmgcosθ。化简得到tanθ = f。
步骤 3:确定物体静止的条件
为了使物体能静止在斜面上,摩擦力必须能够平衡沿斜面向下的重力分力。因此,摩擦系数f必须大于或等于tanθ。即tanθ≤f。