3.如圖所示,楔形斜面體傾角為37°,其BC長為0.8m,AB寬為0.6m,一重為25N的木塊原先在斜面體上部,它與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.6,要使木塊沿對角線AC方向勻速下滑,需要對它施加方向平行于斜面的力F,則F的大小和方向為(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( 。
A.15 N,沿斜面向上B.12N,近似于沿CA方向
C.3 N,沿斜面向上D.9 N,近似于沿DB方向

分析 以木塊為研究對象,分析受力情況,將重力分解為沿斜面方向和垂直于斜面方向兩個分力.將力分為斜面平面和垂直于斜面平面兩個平面進行研究,根據(jù)平衡條件和數(shù)學(xué)知識求解平行于斜面的力的大小和方向.

解答 解:木塊對斜面的壓力大小為 N=mgcos37°=25×0.8=20N,所受滑動摩擦力大小為:
f=μN=0.6×20=12(N)
重力沿斜面向下的分量:mgsin37°=25×0.6N=15N
在斜面這一平面內(nèi),f、F與重力沿斜面向下的分量mgsinθ,三力合力為零,則由平行四邊形法則:
F=$\sqrt{(mgsinθ)^{2}+{f}^{2}-2mgsinθ{f}^{2}cos37°}$=$\sqrt{1{5}^{2}+1{2}^{2}-2×15×12×0.8}$=9N
由正弦定理得:$\frac{F}{sin37°}$=$\frac{mgsinθ}{sinα}$
故 α=90°
即F與AC垂直.近似于沿DB方向
故選:D.

點評 本題中物體受力不在同一平面內(nèi),而是分布立體空間,將所有的力分為兩個平面進行研究,注意平衡條件的應(yīng)用,明確在任何一平面內(nèi)物體的合力都為零.

練習(xí)冊系列答案
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A.t=2s時,斜面對導(dǎo)線的支持力為6.8N
B.t=2s時,斜面對導(dǎo)線的支持力為2.4N
C.t=4.5s時,斜面對導(dǎo)線的支持力為1.2N
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15.紅外線、紫外線、無線電波、可見光、γ射線、倫琴射線按波長由大到小的排列順序是( 。
A.無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線
B.紅外線、可見光、紫外線、無線電波、γ射線、倫琴射線
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