Question

如图所示，质量为m的木块放到倾角为θ的斜面上，恰好可以沿斜面匀速下滑，问：
（1）木块匀速下滑过程中受到摩擦力的大小为多少？
（2）若对木块施加一个平行于斜面向上的力F，使小块沿斜面向上匀速运动，则力F的大小为多少？

Answer 1

分析：（1）物体匀速下滑时，受到的重力、斜面的支持力和滑动摩擦力平衡，由平衡条件求解摩擦力；
（2）物体匀速上滑时，物体受到重力、推力、支持力和滑动摩擦力平衡，滑动摩擦力沿斜面向下，再由平衡条件求出推力．

解答：解：
（1）木块匀速下滑过程中，受力如图（1）所示，根据平衡条件可得：
mgsinθ=f
（2）木块匀速上滑过程中，受力如图（2）所示，根据平衡条件可得：
 F=mgsinθ+f 
由以上两个式子可得：
F=2mgsinθ
答：（1）物体与斜面的动摩擦力为mgsinθ；
    （2）保持倾角不变，为使物体可以匀速上滑，推力为2mgsinθ．

点评：本题两次平衡问题，运用平衡条件分析研究两次，实质上滑动摩擦力大小没有变化．