倾角为θ=37°的斜面与水平面保持静止,斜面上有一重为G的物体A,物体A与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,现给A施以一水平力F,如图所示.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin37°=0.6,cos37°=0.8),如果物体A能在斜面上静止,求水平推力F与G的比值范围.
网友回答
解:设物体刚好不下滑时F=F1,作出力图如图.则由平衡条件得:
? F1?cosθ+μN1=G?sinθ,
? N1=F1?sinθ+G?cosθ.
得:===;
设物体刚好不上滑时F=F2,则:
? F2?cosθ=μN2+G?sinθ,
? N2=F2?sinθ+G?cosθ,
得:===2,
即≤≤2.
答:水平推力F与G的比值范围为≤≤2.
解析分析:若物体刚好不下滑,分析物体受力情况:重力、水平力F、斜面的支持力和静摩擦力,此时静摩擦力沿斜面向上,达到最大值.根据平衡条件和摩擦力公式求出F与G的比值最小值,同理,物体刚好不上滑时求出F与G的比值最大值,得到F与G的比值范围.
点评:本题关键要正确分析物体的受力情况,作出物体的受力示意图.当物体相对于另一物体刚要滑动时它们之间的静摩擦力达到最大值.