Question

7． 重力G=40N的物體，與豎直墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{1}{3}$，現(xiàn)用與水平方向成角θ=53°的斜向上的推力F托住物體．（取sin53°=0.8，cos53°=0.6）
（1）若F=50N時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則這時(shí)物體受到的摩擦力是多大？
（2）要使物體能沿著豎直墻壁作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則推力F的大小應(yīng)滿足什么條件？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 物體不管靜止還是勻速運(yùn)動(dòng)都是處于平衡狀態(tài)，所以我們對(duì)物體進(jìn)行受力分析應(yīng)用平衡條件列式求解．

解答 解：（1）對(duì)物體靜止時(shí)受力分析并正交分解如圖：

則：F₁=Fsin53°=40N
F₂=Fcos53°=30N
在豎直方向上：
F_f+F₁=G，代入數(shù)據(jù)得：
F_f=0
（2）物體能勻速下滑時(shí)推力為F′摩擦力F_f′這時(shí)物體受力情況如圖所示．

根據(jù)豎直方向的平衡，有
G-F′sin53°-F_f′=0
根據(jù)水平方向的平衡，有
F_N′=F₂′=F′cos53°
又：F_f′=μF_N′
代入數(shù)據(jù)解得：
F′=40N 
若物體勻速上滑，根據(jù)豎直方向的平衡，有
G-F″sin53°+F_f″=0
根據(jù)水平方向的平衡，有
F_N″=F₂″=F″cos53°
又：F_f″=μF_N″
代入數(shù)據(jù)解得：
F″=67N 
答：（1）靜止物體受到的摩擦力是0N．
（2）物體勻速下滑，推力F的大小應(yīng)為40N或67N．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是先對(duì)靜止的物體受力分析，再對(duì)勻速滑動(dòng)的物體受力分析，然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解．區(qū)別就在于靜摩擦力變?yōu)榱嘶瑒?dòng)摩擦力，這兩種摩擦力計(jì)算方法不同．