[题目]如图所示.质量为m的物体.放在一固定斜面上.当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为F的水平向右恒力.物体可沿斜面匀速向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当斜面倾角增大并超过某一临界角θ时.不论水平恒力F多大.都不能使物体沿斜面向上滑行(重力加速度为g).试求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数,(2)水平恒力F的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑。对物体施加一大小为F的水平向右恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行（重力加速度为g），试求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数；

（2）水平恒力F的大小

（3）这一临界角θ的大小。

【答案】（1）（2）mg（3）60°

【解析】试题分析：（1）匀速下滑时受力如下图所示，根据平衡条件得：

mgsin30°=f1

N1=mgcos30°

又 f1=μN1

所以

（2）物体沿斜面匀速上升，受力如下图所示，根据平衡条件得：

沿斜面方向：Fcos30°=mgsin30°+f2

垂直于斜面方向：N2=mgcos30°+Fsin30°

又 f2=μN2

联立得：

（3）物体沿斜面匀速上升，根据平衡条件得：

沿斜面方向：Fcosα=mgsinα+F2

垂直于斜面方向：FN1="mg" cos α+Fsin α

又 F2=μFN1

联立得：

由上式，当cosα-μsinα=0，即cotα=μ时，F→∞，

即“不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行”

此时，α=600

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(2)本实验采用的科学方法是________。

A．理想实验法　　　　　 B．等效替代法

C．控制变量法 D．建立物理模型法

(3)有关此实验，下列叙述正确的是（______）

A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大

B．橡皮条的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力

C．两次拉橡皮条时，需将橡皮条结点拉到同一位置O．这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同

D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮条结点位置不变，只需调整另一个弹簧测力计拉力的大小即可

(4)图乙所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′是用一个弹簧测力计拉时的图示)答：________．

(5)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)。

A．两根细绳必须等长

B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行

C．用两弹簧测力计同时拉细绳时，两弹簧测力计示数应适当大一些

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