Question

如圖所示，為使一個(gè)重為G的物體靜止在傾角為θ的光滑斜面上，需給物體施加一個(gè)外力，大小也是G．
①試說(shuō)明凡符合條件的外力方向，并在圖上標(biāo)出（不要求說(shuō)明理由）．
②求出各情況下物體對(duì)斜面壓力大�。�

Answer 1

分析：首先容易得出一個(gè)大小也是G的外力方向豎直向上時(shí)二力平衡可以使物體靜止；
當(dāng)外力F沿其他方向時(shí)，受重力、支持力、外力F，根據(jù)平衡條件G與N的合力與外力F等大反向，由幾何知識(shí)求解N的大小．

解答：解：①外力方向可以豎直向上，如圖：

外力F與重力二力平衡，物體受支持力F_N1=0，根據(jù)牛頓第三定律物體對(duì)斜面的壓力為0；
②當(dāng)外力F沿其他方向時(shí)，受重力、支持力、外力F，根據(jù)平衡條件G與N的合力與外力F等大反向，
根據(jù)平行四邊形定則做出支持力N與重力G的合力：大小應(yīng)等于G，如圖：

若F=G，則F、G與支持力F_N2組成等腰三角形，由幾何知識(shí)：
F_N2=2Gcosθ，根據(jù)牛頓第三定律物體對(duì)斜面的壓力為2Gcosθ；
外力F的方向與豎直方向成2θ并斜向右下方．
答：（1）共有兩種情況，力F的方向如上兩圖所示；
（2）豎直向上時(shí)，支持力為0；當(dāng)力F與豎直方向成2θ并斜向右下方時(shí)物體對(duì)斜面的壓力大小為2Gcosθ．

點(diǎn)評(píng)：要確定第二種受力F的方向情況，關(guān)鍵是先確定G與支持力的合力等于G時(shí)的合成圖，進(jìn)而由幾何知識(shí)求解即可．