问题 问答题

如图所示质量为m的物体靠在粗糙的竖直墙上,物体与墙之间的动摩擦因数为μ,若要使物体沿着墙匀速运动,求与水平方向成α角的外力F的大小?

答案

当物体沿墙匀速下滑时,受力如图(a)所示,建立如图所示的坐标系,由平衡条件得

图(a) 图(b)

F1sinα+Ff1=mg ①

FN1=F1cosα ②

又有Ff1=μFN1 ③

由①②③解得F1=

mg
sinα+μcosα

当物体匀速上滑时,受力如图(b)所示,建立如图所示的坐标系,由平衡条件得

F2sinα=Ff2+mg ④

FN2=F2cosα ⑤

又有Ff2=μFN2 ⑥

由④⑤⑥解得F2=

mg
sinα-μcosα

答:外力F的大小为

mg
sinα+μcosα
mg
sinα-μcosα

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