Question

如图所示，一个质量为m的物体，在平行于斜面的拉力F作用下，沿着倾角α的斜面匀速向上运动，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ．求拉力F的大小．

Answer 1

分析：对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、拉力及摩擦力；因物体做匀速运动，故物体受力平衡，则利用正交分解法可建立平衡方程求得F．

解答：解：受力分析如图所示，可沿斜面向上为x轴正方向，垂直斜面向上为y轴正方向建立直角坐标系，将重力向x轴及y轴分解；
则G′=mgcosα；
G″=mgsinα；
因物体处于平衡状态，由共点力的平衡条件可知：
平行于斜面方向：F-mgsinα-f=0；
垂直于斜面方向：F_N-mgcosα=0；
其中  f=μF_N；
由以上三式解得F=mgsinα+μmgcosα；
答：拉力F的大小为mgsinα+μmgcosα

点评：斜面模型是高中物理常见模型之一，不但要掌握斜面上物体的受力分析方法，还要注意相应几何知识的应用；若物体受力较多时，一般可以借助正交分解法得出平衡条件的公式．