| 静态平衡 题目答案及解析

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必修1

第四章 牛顿运动定律

4.7 用牛顿运动定律解决问题(二)

静态平衡

如图$1$$2$为工地搬运长方体大理石块的设备示意图,该设备吊起部分可以理想化为图$3$所示,$ABCD$为一块厚厚的水平钢板,$AEFB$$DHGC$为两根不可伸长的轻绳,两绳子关于水平钢板左右对称放置,且$AE$$DH$平行于大理石块的后表面,$BF$$CG$平行于大理石块的前表面,$AE$$DH$$BF$$CG$与水平方向的夹角均为$\theta$,忽略$AE$$DH$与大理石块的后表面(包括$E$$H$两点)、$BF$$CG$与大理石块的前表面(包括$F$$G$两点)的所有作用力,若$EF$与大理石块左表面、$HG$与大理石块右表面的动摩擦因数均为$\mu$,若能吊起大理石块,$\mu$至少为$(\qquad)$

["

$\\tan \\theta$

","

$\\dfrac{1}{\\tan \\theta }$

","

$\\sin \\theta$

","

$\\dfrac{1}{\\sin \\theta }$

"]
[["A"]]

设绳子的张力为$T$,根据整体法得$2T\sin \theta =mg$

$T$沿水平方向分解,根据平衡条件$F_{N}=T\cos \theta$

最大静摩擦力$f_{m}=\mu F_{N}=\mu T\cos \theta$

根据平衡条件$2f_{m}=mg$

$2\mu T\cos \theta =mg$

联立解得$\mu =\tan \theta$

综上分析,故$\rm A$正确,$\rm BCD$错误。

故选:$\rm A$

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