已知一物体与地面的摩擦系数是μ,重量是P,设有一个与水平方向成α角的拉力F,使物体从静止开始移动,要使拉力与水平面成多大角度才能最省力?
解析:由力的分解知,重物对地面的正压力为 P -Fsinα,物体摩擦力为μ( P -Fsinα),它的值等于水平拉力的分力Fcosα,即μ( P -Fsinα)=Fcosα.
整理得F= .
F′= .
令F′=0 解得 ta nα=μ 0 .
∴α= a rc ta nμ.列表如下:
α | (0 a rc ta nμ) | a rc ta nμ | ( a rc ta nμ ) |
F′ | - | 0 | + |
F | ↘ | 极小值 | ↗ |
由表知当α= a rc ta nμ时,F取最小值.
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