Question

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30⁰時恰能沿斜面勻速下滑。對物體施加一大小為F的水平向右恒力，物體可沿斜面勻速向上滑行。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當斜面傾角增大并超過某一臨界角θ₀時，不論水平恒力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行，試求：

（1）物體與斜面間的動摩擦因數；

（2）這一臨界角θ₀的大小。

Answer 1

（1）“恰中能勻速下滑”： mgsin30⁰=μmgcos30⁰    

Fcosα=mgsinα+f1

（2）設斜面傾角為α，受力情況如圖甲，由勻速直線運動的條件：

 

                           

 

                                     

當cosα-μsinα=0   即cotα=μ  時，   F→∞ ，

即“不論水平恒力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行”

 此時，α=60⁰