Question

如图所示，质量为2kg的物体放在倾角θ=45°的固定斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为u，在水平向右大小为F=30N的水平力作用下物体沿斜面匀速向上运动．（g取10m/s²）
（1）物体所受的摩擦力大小多大，方向如何？
（2）滑动摩擦因数u多大？
（3）若现在将30N的水平力撤去，换上一个沿斜面的力，此力满足什么条件可保证物体沿斜面匀速向下运动．

Answer 1

解：（1）物体受力如图1所示，物体运动匀速，由平衡条件得：f+mgsin45°=Fcos45°，
解得：摩擦力f=10N，方向平行于斜面向下；
（2）如图1所示，由平衡条件得：N=mgcos45°+Fsin45°，
滑动摩擦力：f=μN，
解得动摩擦因数：μ=0.2；
（3）物体受力如图所示，由平衡条件得：f′+F′=mgsin45°，N′=mgcos45°，
滑动摩擦力为：f′=μN′，解得：F′=16N，方向：平行于斜面向上；
答：（1）物体所受摩擦力大小为10N，方向平行于斜面向下．
（2）动摩擦因数为0.2．
（3）推力大小为16N，方向：平行于斜面向上．
分析：（1）对物体进行受力分析，由平衡条件可以求出摩擦力大小与方向．
（2）根据滑动摩擦力公式可以求出动摩擦因数．
（3）对物体受力分析，根据平衡条件答题．
点评：对物体正确受力分析是正确解题的前提与关键，熟练应用平衡条件即可正确解题．