Question

（18分）一個底面粗糙、質量為的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且與水平面成角；現用一端固定的輕繩系一質量為的小球，小球放在斜面上，小球靜止時輕繩與豎直方向的夾角也為，如圖所示，試求：

(1)當劈靜止時繩子的拉力大小。
(2)當劈靜止時地面對劈的摩擦力的大小。
(3)若地面對劈的最大靜摩擦力等于地面對劈支持力的k倍，為使整個系統靜止，k值必須滿足什么條件？              

Answer 1

（1）　 （2）    （3）

解析試題分析:(1)以小球為研究對象，受力分析如圖所示，對T和mg進行正交分解。

由物體的平衡條件可知：       （3分）
得：        （2分）
(2) 以劈和小球整體為研究對象，整體受力情況如圖所示

由物體平衡條件可得：     （5分）
(3)為使整個系統靜止，要求
         （3分）
而        （3分）
聯立以上兩式可得：。        （2分）
考點：本題考查了共點力的平衡條件及其應用、整體法與隔離法。