Question

拉力F作用在重为G的物体上，使它沿水平地面匀速前进，如图所示．若物体与地面的动摩擦因数为μ，当拉力最小时力和地面的夹角θ为多大？

Answer 1

答案：略
解析：

常规解法：以物体为研究对象，它受到重力G，拉力F，支持力和滑动摩擦力的作用，据平衡条件有　①，　②． 联立①②解得． 设TANf =μ，则．代入上式得． 由F的表达式可知当θ=f 时，cos(θ－f )=1，拉力有最小值． ，即θ=arctanμ时，F最小． 巧妙解法：以物体为研究对象，它受到重力G、拉力F、支持力和滑动摩擦力的作用，由于，所以与的合力T方向与、无关，它跟竖直方向的夹角为α，且有，这样一来将物体看成受重力G、拉力F及和的合力三个力的作用而处于平衡，又物体受三力平衡时这三力一定构成一个封闭矢量三角形(如图)，由图可知当拉力F与T垂直时F有最小值，因此F与地面的夹角为θ＝α=arctanμ时，F有最小值． 求解同一个问题可能有不同的方法，熟能生巧，在对问题理解透彻的基础上，多思多悟，会有巧妙办法的．