问题
问答题
如图所示,ABCD为一倾角θ=30°的粗糙斜面,AD边与BC边平行,有一重力G=10N放在斜面上,当对物体施加一个与AB边平行的拉力F时,物体恰能做匀速直线运动.已知物体与斜面的动摩擦因数μ=
,求:6 3
①物体受到的摩擦力大小;
②拉力F的大小;
③物体运动方向与F方向之间的夹角.
答案
①将物体的重力分解为垂直于斜面和平行于斜面两个方向的分力,在垂直于斜面的方向上,物体受到的支持力与重力垂直斜面的分力平衡.则
支持力FN=mgcosθ=10×
=53 2
N,3
所以物体受到的摩擦力f=μFN=
×56 3
=53
N;2
②物体在平行斜面的方向上,除了受摩擦力f和F作用外,
沿斜面向下还受重力的一个分力G1=Gsin30°=5N..
物体所受的摩擦力等于F和的合力.将F和G1合成如右图.
可得:F=
=5Nf2-G12
(3)物体运动方向与f方向相反,即与F合相同,设其与F的夹角为θ,则:
tanθ=
=G1 F
=1,故θ=45°5 5
答:①物体受到的摩擦力为5
N;2
②拉力F为5N;
③物体运动方向与F方向之间的夹角为45°.