Question

2013年山东理综物理22题

2013•山东）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m．已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=

3

3
．重力加速度g取10m/s2．
（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小．
（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？
网上的解答怎么都只有让分母部分的三角函数取到1，那分子不用考虑了吗

Answer 1

解答都说了，是根据数学知识得到的。如果有兴趣，你可以找你们数学老师探讨一下。
这里介绍给你一个更为简便的物理的方法——摩擦角。具体可百度百科一下http://baike.baidu.com/view/499686.htm?fr=aladdin
滑动摩擦力和正压力之间存在一个比例关系：f=μN，因此，μ=f/N。画出三角关系，就发现存在一个角度θ，且tanθ=μ。这个角就是摩擦角。
无论正压力如何变化，滑动摩擦力一定跟着变化，但是这个角度一定不变！【学习摩擦角的过程，可以在水平面上进行受力分析，弄懂了再研究斜面问题】
题目的斜面上，一共四个力，重力，摩擦力，拉力，正压力。
利用摩擦角的关系，我们把摩擦力和正压力进行合成，成为全反力【具体名称不用管它，知道他们合成了就行】
滑动摩擦力和正压力的合力方向确定，可以根据摩擦角，画出这个力的方向 ①
重力的大小和方向都是确定的 ②
还有第四个力，就是外力F。
在①方向已知， ②大小和方向已知的情况下，F就存在极值。你可以画个图，利用矢量三角形法则，马上就得到F的最小值