如图所示，一个倾角为θ的斜面上，放一个重G的光滑小球，球被竖直的挡板挡住，则斜面对球的支持力的大小是多少？竖直的挡板对球的弹力是多少？若将挡板从竖直

题文

（1）如图所示，一个倾角为θ的斜面上，放一个重G的光滑小球，球被竖直的挡板挡住，则斜面对球的支持力的大小是多少？竖直的挡板对球的弹力是多少？
（2）若将挡板从竖直位置沿逆时针缓慢旋转至水平位置的过程中，球对斜面的压力、球对挡板的压力如何变化？

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）受力分析如图，将F_N1与F_N2合成，其合力与重力等大反向，利用直角三角形边角关系得：



F_N1sinθ=F_N2
F_N1cosθ=G
解得：F_N1=Gcosθ；F_N2=Gtanθ
（2）挡板转动时，挡板给球的弹力F_N2与斜面给球的弹力F_N1合力大小方向不变，其中F_N1的方向不变，作辅助图如上，挡板转动过程中，F_N2的方向变化如图中a、b、c的规律变化，为满足平行四边形定则，其大小变化规律为先变小后变大，其中挡板与斜面垂直时为最小．与此对应，F_N1的大小为一直减小．
综上所述，再根据牛顿第三定律得，在该过程中，球对斜面的压力方向垂直斜面指向斜面不变，大小始终减小．球对挡板的压力方向始终与挡板垂直指向挡板，大小先变小后变大．
答：（1）斜面对球的支持力的大小是Gcosθ，竖直的挡板对球的弹力是Gtanθ；
（2）若将挡板从竖直位置沿逆时针缓慢旋转至水平位置的过程中，球对斜面的压力方向垂直斜面指向斜面不变，大小始终减小；球对挡板的压力方向始终与挡板垂直指向挡板，大小先变小后变大．

解析

Gcosθ

考点

据考高分专家说，试题“（1）如图所示，一个倾角为θ的斜面上，放.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。

滑动摩擦力、动摩擦因数

滑动摩擦力的概念：
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时，受到的阻碍相对运动的力，叫滑动摩擦力。

滑动摩擦力产生条件：
①接触面粗糙；
②相互接触的物体间有弹力；
③接触面间有相对运动。
说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解。

滑动摩擦力的方向：

总跟接触面相切，并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同，可能与运动方向相反，可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小：

滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式：F=μF_N （F表示滑动摩擦力大小，F_N表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数）。
①F_N表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力，更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定；
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关，无单位，而且永远小于1；
③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。 
滑动摩擦力的作用效果：

总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力。

静摩擦力和滑动摩擦力：

摩擦力大小的计算方法: