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倾角为θ=30°的斜面体放在水平地面上,一个重为G的球在水平力F的作用下,静止在...

倾角为θ=30°的斜面体放在水平地面上,一个重为G的球在水平力F的作用下,静止在光滑斜面上,则水平力F的大小为    ;若将力F从水平方向逆时针转过某一角度α后,仍保持F的大小,且小球和斜面也仍旧保持静止,则此时水平地面对斜面体的摩擦力f=   
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先研究第一种情况:通过对小球出状态的分析,利用共点力平衡条件可求出水平力F的大小. 再研究力F方向变化后的情况:对小球受力分析,运用作图法求得力F与水平方向的角度,因为小球和斜面都处于静止状态,可对整体受力分析求出地面对斜面的摩擦力. 【解析】 对物体受力分析如图: 由平衡条件得:N与F的合力F′与重力G大小相等, 由三角函数关系得:F=Gtanθ 代入数据得:F=G 转过角度后,由F大小不变,小球静止,支持力与F的合力不变,故此时转动后F转方向如图: 即:F转过的角度是2θ. 对整体受力分析并正交分解如图: 水平方向:f=Fcos2θ=G 故答案为:G,G
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考点分析:
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C.相向运动,a1:a2=2:1
D.相背运动,a1:a2=4:1
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