Question

15．如圖，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置于水平地面上，其斜面的傾角為θ．斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑，在小物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，楔形物塊始終保持靜止．求：
（1）質(zhì)量為m的小物塊受到的彈力；
（2）楔形物塊受到的支持力；
（3）楔形物塊受到地面的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）物塊m勻速上升，受力平衡，合力為零，對(duì)m受力分析，根據(jù)平衡條件即可求解；
（2、3）楔形物塊M始終保持靜止合力也為零，將兩個(gè)物體看成整體進(jìn)行研究，根據(jù)平衡條件求解地面對(duì)楔形物塊支持力和摩擦力．

解答 解：（1）物塊m勻速上升，受力平衡，對(duì)m受力分析，根據(jù)平衡條件得：
楔形物塊對(duì)小物塊的支持力F_N=mgcosθ
（2）以物塊m和楔形物塊M整體為研究對(duì)象，分析受力情況，如圖，
由平衡條件得地面對(duì)楔形物塊支持力大小為：N=（M+m）g-Fsinθ
地面對(duì)楔形物塊有向右的摩擦力大小為：
f=Fcosθ．
答：（1）質(zhì)量為m的小物塊受到的彈力為mgcosθ；
（2）楔形物塊受到的支持力為（M+m）g-Fsinθ；
（3）楔形物塊受到地面的摩擦力為Fcosθ．

點(diǎn)評(píng) 本題采用整體法處理兩個(gè)物體的平衡問(wèn)題，也可以采用隔離法研究；但過(guò)程要比整體法復(fù)雜，故在解題時(shí)優(yōu)先應(yīng)用整體法．