Question

12．質(zhì)量為10kg的物塊置于固定的斜面上，斜面的傾角為θ=37°，（sin37°=0.6，cos37°=0.8），受向上的力F作用物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．
（1）當(dāng)F=70N時(shí)，求物塊受到的摩擦力大小和方向？
（2）當(dāng)F=50N時(shí)，求物塊受到的摩擦力大小和方向？
（3）若撤去F，則物塊受到的合力大小和方向？

Answer 1

分析 物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的摩擦力為靜摩擦力，抓住沿斜面方向平衡，求出摩擦力的大小和方向．
撤去F，判斷物體是否處于靜止?fàn)顟B(tài)，從而得出物體所受的合力．

解答 解：（1）因?yàn)橹亓ρ匦泵嫦蛳碌姆至�G_x=mgsin37°=100×0.6N=60N，
當(dāng)F=70N，可知物塊有向上的滑動(dòng)趨勢(shì)，則摩擦力的方向沿斜面向下，
根據(jù)平衡有：F=G_x+f，解得摩擦力f=F-G_x=70-60N=10N．
（2）當(dāng)F=50N時(shí)，物塊有向下滑的趨勢(shì)，則摩擦力方向沿斜面向上，
根據(jù)平衡有：F+f=G_x，解得摩擦力f=G_x-F=60-50N=10N．
（3）撤去F，由于Gx＞μmgcos37°，則物塊向下滑動(dòng)，
合力沿斜面向下，F(xiàn)_合=mgsin37°-μmgcos37°=60-0.2×80N=44N．
答：（1）當(dāng)F=70N時(shí)，求物塊受到的摩擦力大小為10N，方向沿斜面向下．
（2）當(dāng)F=50N時(shí)，求物塊受到的摩擦力大小為10N，方向沿斜面向上．
（3）若撤去F，則物塊受到的合力大小為44N，方向沿斜面向下．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵得出重力沿斜面向下分力與F的大小關(guān)系，確定物體有向哪邊滑的趨勢(shì)，從而結(jié)合平衡得出摩擦力的大小和方向．