質(zhì)量為m的物體靜止放在斜面上,斜面與水平面的夾角為θ,求斜面對物體的摩擦力和支持力的大。
分析:如圖,設(shè)物體所處的位置為D,重力對應(yīng)向量
DC
,斜面對物體的支持力對應(yīng)向量
DE
,物體受斜面的摩擦力對應(yīng)向量
DF
,可得此三個力相互平衡.因此結(jié)合向量的加法法則、解三角形和相關(guān)的物理知識,利用題中數(shù)據(jù)即可求出斜面對物體的摩擦力和支持力的大。
解答:解:如圖,設(shè)物體所處的位置為D,重力對應(yīng)向量
DC
,精英家教網(wǎng)
斜面對物體的支持力對應(yīng)向量
DE
,物體受斜面的摩擦力對應(yīng)向量
DF
,
根據(jù)向量的加法法則,得
DC
=
DA
+
DB
,
其中
DA
DB
分別是向量
DE
、
DF
的相反向量,
∵斜面與水平面的夾角為θ,物體的質(zhì)量為m
∴Rt△ACD中,∠DCA=θ,
可得
|DA|
=
|DC|
sinθ=mgsinθ,
同理
|DB|
=
|DC|
sinθ=mgcosθ(其中g(shù)為重力加速度)
因此,
|DF|
=
|DA|
=mgsinθ,
|DE|
=
|DB|
=mgcosθ
答:斜面對物體的摩擦力大小為mgsinθ牛頓,支持力的大小mgcosθ牛頓.
點評:本題給出斜面與水平面間的夾角大小,求質(zhì)量為m的物體在斜面上所受的摩擦力和支持力的大。乜疾榱讼蛄康募臃ǚ▌t和解三角形等知識,屬于中檔題.
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