答案:F=G
类题演练 1
下列说法中正确的是( )
A.竖直上抛的物体达到最高点时,物体处于平衡状态
B.电梯匀速上升时,电梯中的人处于平衡状态
C.竖直弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡后用力F将它拉下一段距离后放手,此时物体仍然处于平衡状态
D.随匀速上升传送带一起向上运动的物体处于平衡状态
解析:物体处于平衡状态的实质是加速度为零.A选项中,因为物体上升至最高点时速度为零,但加速度是g,所以物体不处于平衡状态,A错.电梯中的人与电梯一起匀速上升,没有加速度,所以选项B正确.弹簧上的重物在力F撤去后在弹簧的拉力作用下产生向上的加速度,故选项C是错误的.选项D中,物体与传送带一起匀速运动,加速度为零,物体处于平衡状态,选项D也正确.故正确选项为B、D.
答案:BD
【例2】 如图5-3-1所示,重40 N的物体与竖直墙间的动摩擦因数为0.2,若受到与水平线成45°角的斜向上的推力F作用而沿竖直墙匀速上滑,则F为多大?
图5-3-1 图5-3-2
解析:取物体为研究对象,其受力情况如图5-3-2所示,取沿
墙面方向为y轴,垂直于墙面为x轴,由平衡条件可知
Fx合=FN-Fcosθ=0
Fy合=Fsinθ-G-Fμ=0
另外考虑到滑动摩擦力Fμ与弹力FN之间有Fμ=μFN由以上各式可解得
F=G/(sinθ-μcosθ)=71 N
即当推力F大小为71 N时,物体沿墙面匀速上滑.
答案:71 N
类题演练 2
用与竖直方向成α=30°斜向右上方、大小为F的推力把一个重力为G的木块压在粗糙竖直墙上保持静止.求墙对木块的正压力大小N和墙对木块的摩擦力的大小f.
图5-3-3