问题
计算题
一表面粗糙的斜面,放在水平光滑的地面上,如图所示,θ为斜面的倾角。斜面固定时,一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑。斜面不固定时,若用一推力F作用于滑块,使之沿斜面匀速上滑。为了保持斜面静止不动,必须用一大小为的水平力作用于斜面。求推力F。
答案
解:因物块恰好沿斜面匀速下滑,则,得:
设推力F沿斜面的分量为FX,垂直于斜面的分量为FY,物块受力如图(a)有:
,,
斜面受力分析如图(b)所示,其中G为斜面体受到的重力,FN0为地面对斜面的支持力,因斜面体静止,有:
F0=
联立上述等式,且有,,代入F0值,得: