Question

6．長為L，高為h的斜面，重為G的物體在拉力F作用下保持靜止狀態(tài)，如圖所示，如果斜面光滑，則拉力F多大？如果重物在該斜面上所受的最大靜摩擦力為f，斜面坡度一定，則拉力F多大才能維持重物靜止在斜面上？

Answer 1

分析 已知斜面光滑，根據(jù)功的原理，F(xiàn)L=Gh可求F，根據(jù)總功減去有用功就是額外功，F(xiàn)L-Gh=fL，可求f．

解答 解：（1）如果斜面光滑，在拉力作用下物體保持靜止狀態(tài)和勻速直線運動狀態(tài)，都處于平衡狀態(tài)，則拉力大小是相同的；
假設物體在光滑斜面上做勻速運動，根據(jù)功的原理有FL=Gh，
所以，拉力：F=$\frac{Gh}{L}$；
（2）如果斜面粗糙，已知重物在該斜面上所受的最大靜摩擦力為f，則物體在粗糙斜面上運動時滑動摩擦力等于最大靜摩擦力f；
如果斜面粗糙，在拉力作用下物體保持靜止狀態(tài)和勻速直線運動狀態(tài)，都處于平衡狀態(tài)，則拉力大小也是相同的；
假設物體在粗糙斜面上做勻速運動，因為總功等于有用功加上額外功，即F′L=Gh+fL，
所以，此時的拉力：F′=$\frac{Gh+fL}{L}$=$\frac{Gh}{L}$+f．
答：如果斜面光滑，則拉力F為$\frac{Gh}{L}$；如果重物在該斜面上所受的最大靜摩擦力為f，斜面坡度一定，則拉力F′為 $\frac{Gh}{L}$+f 才能維持重物靜止在斜面上．

點評 本題主要考查功的原理的應用，常見題目．