Question

如圖所示，質量為2kg的物體放在傾角θ=45°的固定斜面上，物體與斜面的動摩擦因數為u，在水平向右大小為F=30N的水平力作用下物體沿斜面勻速向上運動．（g取10m/s²）
（1）物體所受的摩擦力大小多大，方向如何？
（2）滑動摩擦因數u多大？
（3）若現在將30N的水平力撤去，換上一個沿斜面的力，此力滿足什么條件可保證物體沿斜面勻速向下運動．

Answer 1

解：（1）物體受力如圖1所示，物體運動勻速，由平衡條件得：f+mgsin45°=Fcos45°，
解得：摩擦力f=10N，方向平行于斜面向下；
（2）如圖1所示，由平衡條件得：N=mgcos45°+Fsin45°，
滑動摩擦力：f=μN，
解得動摩擦因數：μ=0.2；
（3）物體受力如圖所示，由平衡條件得：f′+F′=mgsin45°，N′=mgcos45°，
滑動摩擦力為：f′=μN′，解得：F′=16N，方向：平行于斜面向上；
答：（1）物體所受摩擦力大小為10N，方向平行于斜面向下．
（2）動摩擦因數為0.2．
（3）推力大小為16N，方向：平行于斜面向上．
分析：（1）對物體進行受力分析，由平衡條件可以求出摩擦力大小與方向．
（2）根據滑動摩擦力公式可以求出動摩擦因數．
（3）對物體受力分析，根據平衡條件答題．
點評：對物體正確受力分析是正確解題的前提與關鍵，熟練應用平衡條件即可正確解題．