Question

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

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

（1）外力竖直向上时，物体只有重力和外力大小相等，方向相反时才能平衡；故F=mg；
（2）若外力水平向右，物体受重力、支持力、外力；如图所示；

由几何关系可知：F=mgtanθ；
（3）因物体受三力而处于平衡状态，则由几何关系可知，当外力沿斜面向上时最小；
最小值为：Fmin=mgsinθ；

答：（1）若外力F竖直向上，外力F的大小为mg．
（2）若外力F水平向右，外力F的大小为mgtanθ
（3）要使作用于物体的外力F最小，F应该沿斜面向上；此时F的大小是mgsinθ．