Question

16．如圖所示，在傾角為θ的尖劈斜面上放一塊質量為m的木塊，在平行于劈尖棱邊的拉力F作用下，木塊在斜面上沿力F的方向做勻速直線運動，求木塊所受摩擦力的大小和方向．

Answer 1

分析 對物體受力分析，根據力的平衡條件求出滑動摩擦力大小和方向．

解答 解：如圖所示，在斜面所在平面內，物塊受重力沿斜面方向的分力、拉力和滑動摩擦力，木塊在斜面上沿力F的方向做勻速直線運動，合力為0，則滑動摩擦力與重力沿斜面方向的分力和拉力的合力等大反向，

 由勾股定理可得滑動摩擦力大小為：f=$\sqrt{{F}^{2}+mgsi{n}^{2}θ}$，
設滑動摩擦力的方向與水平方向成夾角α，沿斜面左上方，
由幾何關系得：tanα=$\frac{mgsinθ}{F}$，即夾角為：α=arctan$\frac{mgsinθ}{F}$．
答：木塊所受摩擦力的大小為$\sqrt{{F}^{2}+mgsi{n}^{2}θ}$，方向沿斜面左上方且與水平方向成夾角為arctan$\frac{mgsinθ}{F}$．

點評 解決本題的關鍵通過共點力平衡求出滑動摩擦力的大小，抓住在斜面平面內合力為零進行求解．