Question

【題目】如圖所示，光滑水平面上有一質量為M=4kg的斜面體，傾角，斜面上放有一質量m=8kg的小物體。已知小物體與斜面之間的動摩擦因數，且最大靜摩擦力可以認為等于滑動摩擦力，重力加速度g取。

（1）若小物體和斜面體一起勻速向右運動，求斜面對小物體的摩擦力大小；

（2）用力F水平向右拉斜面體，欲使小物體與斜面之間不發生相對滑動，求F的最大值。

Answer 1

【答案】（1）40N（2）

【解析】

（1）小物體和斜面體一起勻速向右運動時受力情況如圖所示，根據平衡條件，小物體所受摩擦和大小為：，

代入數據得；

（2）最大時，小物體受到最大摩擦力作用，將力F分解，由牛頓第二定律有

，，

又，由以上各式聯立得：，

求出，

對小物體和斜面體的整體應用牛頓第二定律有：，

求得。