Question

质量为M的大斜面体放在水平的地面上，倾角为θ，现在质量为m的玩具汽车在斜面上匀速向上运动，斜面体保持静止，如图所示．
（1）若是电动小汽车匀速开上斜面，求地面对M的支持力F_N1，和地面对M的静摩擦力F_f1；
（2）若是无动力的小汽车，人用沿斜面的大小为F的拉力拉小汽车时，恰能使其匀速上行，求地面对M的支持力F_N2，和地面对M的静摩擦力F_f2．

Answer 1

分析：本题中物体沿斜面匀速上行，合力为零，斜面保持静止，合力为零，可以以整体为研究对象，分析受力，根据平衡条件求解地面对斜面的支持力和摩擦力．

解答：解：（1）以整体为研究对象，分析受力情况：
总重力（M+m）g、地面的支持力F_N1和地面施加的摩擦力F_f1：
F_N1=（M+m）g
F_f1=0
（2）人用沿斜面的大小为F的拉力拉小汽车时，以整体为研究对象，则由平衡条件可知：
F_f2=Fcosθ   水平向左．
F_N2=（m+M）g-Fsinθ
答：（1）电动小汽车匀速开上斜面，地面对M的支持力F_N1，和地面对M的静摩擦力分别为（m+M）g，0；
（2）人用沿斜面的大小为F的拉力拉小汽车时，恰能使其匀速上行，地面对M的支持力F_N2，和地面对M的静摩擦力F_f2分别为（m+M）g-Fsinθ； Fcosθ．

点评：本题的关键是采用整体法．当两个物体的加速度都为零，可以运用整体法研究，比较简便．