Question

如图所示，质量为m=5kg的物体，置于一倾角为30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小为40N的力F拉物体，使物体沿斜面M向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a=2m/s²，斜面始终保持静止状态．则水平地面对斜面的静摩擦力大小为______N，2s末该系统克服摩擦力做功的瞬时功率为______W．

Answer 1

整体的加速度向右的分量为acos30°，
整体水平方向受到地面摩擦力向左f，F的水平分力向右，
由牛顿第二定律得 F_合=Fcos30-f=macos30°，
解得 f=15

3

N，
所以水平地面对斜面的静摩擦力大小为15

3

N．
沿斜面分析对物体受力分析可得，
F-mgsina-f′=ma
解得 f′=5N，
在2s末物体的速度为 V=at=2×2=4m/s，
此时摩擦力的功率为 P=-f′V=-20W，
所以克服摩擦力做功的瞬时功率为20W．
故答案为：15

3

；20．