题目内容

(17分)如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,求力F的取值范围.
因为μ<tanθ,所以当F=0时,物体不能静止.
若物体在力F的作用下刚好不下滑,则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力,且此时F最小,对物体受力分析,如图甲所示,
由平衡条件:
mgsinθ=Fcosθ+f          ①
N=mgcosθ+Fsinθ         ② 
F=μN                   ③
由①②③得Fmin= 
若物体在力F的作用下刚好不上滑,则物体受沿斜面向下的最
大静摩擦力,且此时F最大,对物体受力分析,如图乙所示,

由平衡条件:
mgsinθ+f=Fcosθ       ①  
N=mgcosθ+Fsinθ      ②
F=μN                 ③
由①②③得Fmax=     
故:
本题考查受力分析的临界问题,物体在力F的作用下刚好不下滑,则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力,此时F最小,受力分析后建立直角坐标系,分解后列式求解,物体在力F的作用下刚好不上滑,则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力,且此时F最大,同理可求得最大值
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