如圖所示，質量為m的物體，放在一固定斜面上，當斜面傾角為30°時恰能沿斜面勻速下滑。對物體施加一大小為F的水平...

問題詳情：

如圖所示，質量為m的物體，放在一固定斜面上，當斜面傾角為30°時恰能沿斜面勻速下滑。對物體施加一大小為F的水平向右的恆力，物體可沿斜面勻速向上滑行。設最大靜摩擦力等於滑動摩擦力，當斜面傾角增大並超過某一臨界角θ0時，不論水平恆力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行，求：

(1)物體與斜面間的動摩擦因數。

(2)這一臨界角θ0的大小。

【回答】

【解析】(1)對物體受力分析，由平衡條件得：

mgsin30°-μmgcos30°=0

解得：μ=tan30°=

(2)設斜面傾角為α時，受力情況如圖所示：

由平衡條件得：Fcosα=mgsinα+Ff

FN=mgcosα+Fsinα

Ff=μFN

解得：F=

當cosα-μsinα=0，即cotα=時，F→∞，即“不論水平恆力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行”，此時，臨界角θ0=α=60°

*：(1)　(2)60°

知識點：牛頓運動定律的應用

題型：計算題