Question

【題目】如圖所示：質量為m物體，在外力F的作用下靜止在傾角為θ的光滑固定斜面上．

（1）若外力F豎直向上，求外力F的大小．

（2）若外力F水平向右，求外力F的大小．

（3）要使作用于物體的外力F最小，F應該朝哪個方向？此時F的大小是多少？

Answer 1

【答案】（1）mg （2）mgtanθ （3）mgsinθ，方向平行斜面向上

【解析】

(1)因為物體靜止，若外力F豎直向上，則滿足：

F=mg

(2)以物體為研究對象，對物體進行受力重力、推力F和斜面的支持力，作出力圖如圖，根據平衡條件得

F=FNsinθ

FNcosθ=mg

解得

F=mgtanθ

(3)要想使力F最小，則應使力F沿重力和斜面的支持力的合力方向，其大小為mgsinθ,即

Fmin=mgsinθ，方向平行斜面向上.