Question

14．如圖所示，一質(zhì)量為50kg的物體，在平行于斜面的拉力F的作用下，沿傾角為30°的斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)（平衡狀態(tài)），已知斜面的動(dòng)摩擦因素為μ=0.3，求拉力F 為多大．

Answer 1

分析 對(duì)物體受力分析，受重力、支持力、拉力及摩擦力；物體做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件并結(jié)合正交分解法可建立平衡方程求拉力F．

解答 解：受力分析如圖所示，可沿斜面向上為x軸正方向，垂直斜面向上為y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，將重力向x軸及y軸分解，則：
G′=mgcosθ；
G″=mgsinθ；
因物體處于平衡狀態(tài)，由共點(diǎn)力的平衡條件可知：
平行于斜面方向：F-mgsinθ-f=0；
垂直于斜面方向：N-mgcosθ=0；
其中 f=μN(yùn)；
由以上三式解得：
F=mgsinθ+μmgcosθ=50×10×（0.5+0.3×$\frac{\sqrt{3}}{2}$）N≈379.9N；
答：拉力大小為379.9N．

點(diǎn)評(píng) 斜面模型是高中物理常見(jiàn)模型之一，不但要掌握斜面上物體的受力分析方法，還要注意相應(yīng)幾何知識(shí)的應(yīng)用；若物體受力較多時(shí)，一般可以借助正交分解法得出平衡條件的公式．