Question

5．如圖所示，有一傾角為37°的固定斜面，斜面上有一質(zhì)量為5kg的物體，該物體在拉力F 的作用下沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知F=40N，方向與斜面的夾角也為37°（g 取10N/kg，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）物體受到摩擦力；
（2）物體與斜面間的滑動(dòng)摩擦因素μ；
（3）若將拉力的方向改為沿斜面向上的F'，使物體可沿斜面勻速下滑，求此時(shí)拉力F'的大小．

Answer 1

分析 （1、2）對(duì)物體受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出滑動(dòng)摩擦力的大小以及支持力的大小，結(jié)合滑動(dòng)摩擦力公式求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大�。�
（3）對(duì)物體受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出拉力的大小．

解答 解：（1）對(duì)物體受力分析，根據(jù)x軸方向平衡有：Fcos37°=mgsin37°+f，
解得摩擦力f=Fcos37°-mgsin37°=40×0.8-50×0.6N=2N．
（2）根據(jù)y軸平衡有：N+Fsin37°=mgcos37°，
解得N=mgcos37°-Fsin37°=50×0.8-40×0.6N=16N，
則滑動(dòng)摩擦因數(shù)$μ=\frac{f}{N}=\frac{2}{16}=0.125$．
（3）若將拉力的方向改為沿斜面向上的F'，使物體可沿斜面勻速下滑，受力如圖所示．
根據(jù)平衡有：F′+f=mgsin37°，
f=μmgcos37°，
代入數(shù)據(jù)解得F′=25N．
答：（1）物體受到摩擦力為2N；
（2）物體與斜面間的滑動(dòng)摩擦因素μ為0.125；
（3）此時(shí)拉力F'的大小為25N．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解，知道沿斜面方向和垂直斜面方向合力為零．