Question

如圖所示，一個質量為m的物體，在平行于斜面的拉力F作用下，沿著傾角α的斜面勻速向上運動，已知物體與斜面間的動摩擦因數為μ．求拉力F的大小．

Answer 1

分析：對物體受力分析可知，物體受重力、支持力、拉力及摩擦力；因物體做勻速運動，故物體受力平衡，則利用正交分解法可建立平衡方程求得F．

解答：解：受力分析如圖所示，可沿斜面向上為x軸正方向，垂直斜面向上為y軸正方向建立直角坐標系，將重力向x軸及y軸分解；
則G′=mgcosα；
G″=mgsinα；
因物體處于平衡狀態，由共點力的平衡條件可知：
平行于斜面方向：F-mgsinα-f=0；
垂直于斜面方向：F_N-mgcosα=0；
其中  f=μF_N；
由以上三式解得F=mgsinα+μmgcosα；
答：拉力F的大小為mgsinα+μmgcosα

點評：斜面模型是高中物理常見模型之一，不但要掌握斜面上物體的受力分析方法，還要注意相應幾何知識的應用；若物體受力較多時，一般可以借助正交分解法得出平衡條件的公式．