如图4-2-3所示,置于倾角θ=37°的斜面上的物体,质量m=8 kg,在水平力

如图4-2-3所示,置于倾角θ=37°的斜面上的物体,质量m=8 kg,在水平力F作用下保持静止.试求下列情形下物体与斜面间静摩擦力Ff的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2)

 (1)F=50 N;(2)F=60 N;(3)F=70 N.

答案

解析:物体受4个力作用:水平力F、重力mg、斜面支持力FN及待求的摩擦力Ff,其中力FmgFN均有确定的方向.Ff的大小和方向与推力F有关.设Ff方向沿斜面向上,物体受力分析如图4-2-4.

Fmg沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解,根据共点力平衡条件有:

Fcosθ+Ff-mgsinθ=0                                                                                              ①

FN-Fsinθ-mgcosθ=0                                                                                             ②

由①得  Ff=mgsinθ-Fcosθ

(1)F=50 N时,

Ff=(8×10×sin37°-50×cos37°) N=8 N.

(2)F=60 N时,

Ff=8×10×sin37°-60×cos37°=0.

(3)F=70 N时,

Ff=(8×10×sin37°-70×cos37°) N=-8 N

负号表示静摩擦力方向沿斜面向下.


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