Question

【题目】如图所示：质量为m物体，在外力F的作用下静止在倾角为θ的光滑固定斜面上．

（1）若外力F竖直向上，求外力F的大小．

（2）若外力F水平向右，求外力F的大小．

（3）要使作用于物体的外力F最小，F应该朝哪个方向？此时F的大小是多少？

Answer 1

【答案】（1）mg （2）mgtanθ （3）mgsinθ，方向平行斜面向上

【解析】

(1)因为物体静止，若外力F竖直向上，则满足：

F=mg

(2)以物体为研究对象，对物体进行受力重力、推力F和斜面的支持力，作出力图如图，根据平衡条件得

F=FNsinθ

FNcosθ=mg

解得

F=mgtanθ

(3)要想使力F最小，则应使力F沿重力和斜面的支持力的合力方向，其大小为mgsinθ,即

Fmin=mgsinθ，方向平行斜面向上.