Question

4．如圖所示，斜面始終靜止在地面上，物體A質量為2kg，為使A在斜面上靜止，
（1）若B質量是1.2kg，求A受到的摩擦力
（2）若B質量是1.0kg，求A受到的摩擦力
（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8   tan37°=0.75  g=10m/s²．）

Answer 1

分析 首先對物體B受力分析，受重力和拉力，根據平衡條件列式求解拉力T；
再隔離物體A方向，受重力、拉力、支持力和靜摩擦力（可能為零），根據平衡條件判斷物體A受靜摩擦力為零的臨界情況，最后再根據平衡條件求解不同的物體B對應的情況即可．

解答 解：（1）首先隔離物體B，受重力和拉力，故T=m_Bg，
再隔離物體A，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，當靜摩擦力的為零時，有：m_Agsin37°=T，
聯立解得：m_B=1.2kg，故若B質量是1.2kg，則A受到的摩擦力恰好為零；
（2）若B質量是1.0kg，小于1.2kg，故物體受平行斜面向上的靜摩擦力，根據平衡條件，有：
f=m_Agsin37°-m_Bg=2×10×0.6-1×10=2N；
答：（1）若B質量是1.2kg，A受到的摩擦力為零；
（2）若B質量是1.0kg，A受到的摩擦力為2N．

點評 本題是力平衡問題，關鍵是找到物體A恰好不受靜摩擦力的臨界情況．
由某種物理現象變化為另一種物理現象或由某種物理狀態變化為另一種物理狀態時，發生轉折的狀態叫臨界狀態，臨界狀態可以理解為“恰好出現”或“恰好不出現”某種現象的狀態．平衡物體的臨界狀態是指物體所處的平衡狀態將要發生變化的狀態．往往 利用“恰好出現”或“恰好不出現”的條件．