木塊在不受外力作用時恰好能在斜面上勻速下滑,那么要將木塊勻速推上斜面,必須加多大的水平外力?木塊質量為m,斜面傾角為a
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下滑時受力分析:將mg分解為"下滑力"和"壓力"(注:實際上不存在下滑力,但是為了分析方便,我們將分力方向沿下滑方向的力稱作下滑力)F滑=mgsinα, N=F壓=mgcosα根據勻速下滑的條件,有F滑=f滑(注:這里的"f滑"為滑動摩擦力) ==μ=tanα若有一水平推力F則它產生的垂直斜面的壓力,和沿斜面向上的"前進力"分別為:F'壓=Fsinα, F進=Fcosα根據力的平衡有 μ(F壓+F'壓)+F滑=F進,帶入得tanα(mgcosα+Fsinα)+mgsinα=Fcosα ==F=mgtan2α(注:計算中利用2sinαcosα=sin2α,和 cosα^2-sinα^2=cos2α進行化簡)
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F=2mg