题目
如图所示,质量为m1=5kg的滑块,置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小为40N的力F推滑块,滑块沿斜面向上匀速运动,斜面体质量m2=10kg,且始终静止,取g=10m/s2,求: (1)斜面对滑块的摩擦力; (2)地面对斜面体的摩擦力和支持力.
答案:考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: (1)以滑块为研究对象,分析受力情况.滑块向上匀速运动时,合力为零,根据平衡条件求解斜面对滑块的摩擦力; (2)再以整体为研究对象,整体的合力为零,分析受力情况,由平衡条件求解地面对斜面体的摩擦力. 解答: 解:(1)用隔离法:对滑块作受力分析,如图甲所示: 在平行斜面的方向上:F=m1gsin 30°+Ff, 即Ff=F﹣m1gsin 30°=(40﹣5×10×0.5)N=15 N (2)用整体法:因两个物体均处于平衡状态,故可以将滑块与斜面体当做一个整体来研究,其受力如图乙所示,由图乙可知: 在水平方向上有 F地=Fcos 30°=20 N; 在竖直方向上有 FN地=(m1+m2)g﹣Fsin 30°=130 N. 答:(1)斜面对滑块的摩擦力为15N; (2)地面对斜面体的摩擦力为20N,支持力为130N. 点评: 本题是两个物体平衡的问题,首先要灵活选择研究对象,其次要正确分析受力情况.本题解答采用整体法和隔离法相结合的方法,比较简便.