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題目:一個質量為m的物體,放在傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動摩擦因數為μ。當物體沿斜面勻速下滑時,斜面對物體的支持力為多大?
【解析】
首先,我們需要根據題意畫出物體在斜面上的受力分析圖。物體受到重力、斜面的支持力和摩擦力三個力的作用。
1. 重力:方向豎直向下,大小為mg。
2. 支持力:方向垂直于斜面向上,由于物體處于平衡狀態,所以支持力與重力相互平衡。
3. 摩擦力:方向沿斜面向上,大小由動摩擦因數μ和斜面的壓力決定。
根據受力分析圖,我們可以列出物體的平衡方程:
$mg\sin\theta - f = 0$ (重力在斜面方向的分力與摩擦力平衡)
$N - mg\cos\theta = 0$ (支持力與重力平衡)
$f = \mu N$ (摩擦力等于動摩擦因數乘以接觸面上的正壓力)
解以上方程可以得到支持力N的大小。
【答案】
當物體沿斜面勻速下滑時,斜面對物體的支持力為mg\cos θ。
這道題考察了學生對物體受力分析的能力,以及運用牛頓運動定律解決平衡問題的方法。通過這道題,學生可以加深對摩擦力和支持力的理解,提高解決實際問題的能力。