Question

【题目】如图所示，有一个重量 G=10N的小物体放在固定斜面上，斜面倾角θ=，物体与斜面之间的动摩擦因数为 ，物体在沿斜面向上的力F的作用下恰好处于静止状态（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求：

（1）力F的值；

（2）现将力F变为水平向右，使物体恰能沿斜面向上匀速运动，求此时力F的值．

（3）若改变力的方向，使物体恰能沿斜面向上匀速运动时，求力F的最小值．

Answer 1

【答案】(1)0N，10N(2)20N(3)5N

【解析】

(1)物体恰好不向上滑动时，力F有最大值，设为Fmax，对物体受力分析，由平衡条件有

解得

物体恰好不向下滑动时，力F有最小值，设为Fmin，对物体受力分析，平衡条件有

解得：

(2) 当F为水平，物体匀速上滑时，受力分析如图所示，

沿斜面建立x坐标轴，使用正交分解法，沿斜面方向

垂直斜面方向

滑动摩擦力，联立解得

(3)对物体受力分析如图所示，设F与斜面的夹角为α，过物体重心做直角坐标如图所示，斜面方向

垂直斜面方向

滑动摩擦力，联立解得