如图所示,在倾角θ=30°的粗糙斜面上放一物体,重力为G,现在用与斜面底边平行的力F=G2推物体,物体恰能在斜面上斜向下匀速直线运动,则物体与斜面之间的动摩擦因数是多少?

问题描述:

如图所示,在倾角θ=30°的粗糙斜面上放一物体,重力为G,现在用与斜面底边平行的力F=

G
2
推物体,物体恰能在斜面上斜向下匀速直线运动,则物体与斜面之间的动摩擦因数是多少?

将物体的重力分解为垂直于斜面和平行于斜面两个方向的分力,在垂直于斜面的方向上,物体受到的支持力与重力垂直斜面的分力平衡.则
支持力FN=mgcosθ=

3
2
mg.
在斜面内,物体所受的推力F、摩擦力Ff与重力的平行斜面的分力mgsinθ平衡,如图所示.
由物体的平衡条件得:滑动摩擦力Ff=
(mgsinθ)2+F2
2
2
mg

所以物体与斜面间的动摩擦因数为μ=
Ff
FN
6
3

答:物体与斜面之间的动摩擦因数是
6
3

答案解析:物体在斜面上做匀速直线运动,受力平衡,分析受力情况,将重力分解,作出物体在平行于斜面上的受力示意图.根据平衡条件求出物体所受的滑动摩擦力和支持力,再求解动摩擦因数.
考试点:滑动摩擦力.

知识点:本题物体受力分布在立体空间,分成垂直于斜面和平行于斜面两平面内研究,任何一个平面内物体的合力都为零.