Question

【题目】如图所示，有一个重的小物体放在斜面上，斜面底边长，高，物体与斜面之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等），物体在一沿斜面向上的力的作用下刚好能与斜面保持相对静止.现将力顺时针转动至水平向右并保持其大小不变，求此时物体与斜面之间的摩擦力.

Answer 1

【答案】，方向沿斜面向下；，方向沿斜面向上

【解析】

物体在一沿斜面向上的力F的作用下刚好处于静止状态，对物体受力分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力可以平行斜面向上，也可能平行斜面向下，根据平衡条件列式求解拉力的大小；改为水平力后，再次受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解。

当力F沿斜面向上，物体恰好不向上滑动时对物体受力分析，有F=Gsin θ+μGcos θ，
由几何关系得：sin θ=0.6，cos θ=0.8，F=20 N；
力F顺时针转动至水平向右时物体受力如图所示：

根据平衡条件得，Fcos θ+f-Gsin θ=0，
解得：f=Gsin θ-Fcos θ=20×0.6 N-20×0.8 N=-4 N，负号表示方向沿斜面向下。
当力F沿斜面向上，物体恰好不向下滑动时，对物体受力分析，有F=Gsin θ-μGcos θ=4 N；力F顺时针转动至水平向右时，有Fcos θ+f-Gsin θ=0

解得：f=8.8 N，方向沿斜面向上。