受力分析的方法与步骤
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高考复习教案:受力分析一、教学目标:1. 理解受力分析的概念,掌握受力分析的方法和步骤。
2. 能够对物体进行正确的受力分析,找出所有作用在物体上的力。
3. 能够运用受力分析解决实际问题,提高解决物理问题的能力。
二、教学内容:1. 受力分析的概念及意义2. 受力分析的方法与步骤3. 常见力的判定与计算4. 受力分析在实际问题中的应用5. 受力分析的练习与提升三、教学重点与难点:1. 重点:受力分析的方法与步骤,常见力的判定与计算。
2. 难点:受力分析在实际问题中的应用。
四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解受力分析的概念、方法、步骤及常见力的判定与计算。
2. 利用案例分析法,分析实际问题中的受力分析。
3. 开展小组讨论法,让学生互相交流、探讨受力分析的应用。
4. 运用练习法,巩固所学知识,提高解题能力。
五、教学过程:1. 引入新课:通过一个简单的实例,引导学生思考受力分析的概念及意义。
2. 讲解受力分析的方法与步骤,让学生理解并掌握受力分析的基本方法。
3. 讲解常见力的判定与计算,让学生能够识别并计算常见力。
4. 分析实际问题中的受力分析,让学生学会将所学知识应用于实际问题。
5. 开展小组讨论,让学生互相交流、探讨受力分析的应用。
6. 布置练习题,让学生巩固所学知识,提高解题能力。
7. 总结本节课所学内容,强调受力分析的重要性。
六、教学评估:1. 通过课堂提问,检查学生对受力分析概念的理解程度。
2. 通过案例分析,评估学生运用受力分析方法解决问题的能力。
3. 通过小组讨论,观察学生之间的互动交流,评估团队合作和分享知识的能力。
4. 通过练习题的完成情况,评估学生对受力分析方法和常见力判定与计算的掌握情况。
七、课后作业:1. 完成一份受力分析的练习题,包括对简单物体的受力分析及力的计算。
八、课后反思:1. 回顾本节课的教学内容,评估学生对新知识的接受程度。
2. 分析教学过程中的有效性和不足之处,为下一步教学做准备。
受力分析专题一、受力分析1、定义:把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏,一个不重地找出来,并画出定性的受力示意图。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
2、为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情况下按下面的步骤进行:(1)确定研究对象 —可以是某个物体也可以是整体。
(2)按顺序画力①.先画重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下。
②.次画已知力③.再画接触力—(弹力和摩擦力):看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。
分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。
④.再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出。
二、受力分析的方法1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分析,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。
有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用。
三、受力分析的判断依据:①从力的概念判断,寻找施力物体;②从力的性质判断,寻找产生原因;③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。
总之,在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力,为解决这一难点可记忆以下受力口诀:地球周围受重力 绕物一周找弹力考虑有无摩擦力 其他外力细分析合力分力不重复 只画受力抛施力四、例题例1、单个物体受力情况例2、两个物体受力情况【例题】1、一个放在水平桌面上的物体,受到分别为5牛和3牛的两个力F1、F 2的作用后仍处于静止状态,如图8所示,则该物体受到的合力为 ,桌面对此物体的摩擦力大小为 ,方向为 。
2、一物体做匀速直线运动,在所受的多个力中,有一对大小为15N 的平衡力,当这对力突然消失后,该物体的运动状态将_______________(填“改变”或“不变”).3、一个小球重3牛顿,当它以0.5米/秒的速度在光滑的平面上作匀速直线运动时,加在小球上的水平推力是( )A、0牛顿B、1.5牛顿C、3牛顿D、无法判断。
受力分析—隔离法与整体法一、物体受力分析方法把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,就是受力分析。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等)2、受力分析的几个步骤.①灵活选择研究对象②对研究对象周围环境进行分析③审查研究对象的运动状态:根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断.④根据上述分析,画出研究对象的受力分析示意图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来.3、受力分析的三个判断依据:①从力的概念判断,寻找施力物体;②从力的性质判断,寻找产生原因;③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。
二、隔离法与整体法1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
在许多问题中可以用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。
(区分内力和外力,对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现,当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力图上。
)2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。
有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用注意:实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用........。
........................,通常先整体后隔离三、例题例1.在粗糙的水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗,糙的斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块,m m12如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块()A. 有摩擦力作用,方向水平向右;B. 有摩擦力作用,方向水平向左;C. 有摩擦力作用,但方向不确定;图1D. 以上结论都不对。
受力分析的一般步骤和方法作者:施林来源:《新高考·高一物理》2015年第10期受力分析是把指定物体(研究对象)在特定物理情景中所受的所有外力找出来,并画出受力示意图.一、一般顺序先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力.二、一般步骤1.选取研究对象:即确定受力分析的物体.研究对象可以是单个的物体,也可以是物体的系统组合.2.隔离物体分析:将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析物体受到的重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等,检查周围有哪些物体对它施加了力的作用.3.画出受力示意图:按照一定顺序进行受力分析.一般先分析重力,然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析弹力和摩擦力,最后再分析其它场力.在受力分析的过程中,要边分析边画受力图(养成画受力图的好习惯),只画性质力,不画效果力.4.检查受力分析是否有误:受力分析完后,检查面出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态,否则就会发生了漏力、多力或错力现象.三、一般方法1.明确研究对象进行受力分析前,要先弄清受力的对象.我们常说的“隔离法”、“整体法”,指的是受力的对象是单个物体,还是由多个物体组成的整体.对于连接体,在进行受力分析时,往往要变换几次研究对象之后才能解决问题.有时候,选取所求力的受力物体为研究对象,却很难求出这个力,这时可以转移对象,选取这个力的施力物体为研究对象,求出它的反作用力,再根据牛顿第三定律,求出所求力.2.有序地分析受力同学们要养成按一定的步骤进行受力分析的习惯,这样可以避免漏力或添力.一般分三步走:先分析重力,然后找出跟研究对象接触的物体,分析接触力,如弹力、摩擦力等,最后分析电场力、磁场力等.3.确定物体是否受到力的作用,有以下常用的方法:(1)假设法;(2)根据运动状态判断受力情况.例1 如图1所示,光滑小球与水平面和台阶接触并处于静止状态,试分析小球的受力情况,并画出受力示意图.分析考察小球的运动状态:静止,满足合外力为零.用假设方法:如果小球除重力、水平面的竖直支持力之外,假设还受到台阶的弹力作用,这三个力合力就不为零,不能满足平衡条件,所以一定不存在台阶弹力作用,小球与台阶接触但不挤压.或假设将台阶去掉,看小球的运动状态是否变化.例2 如图2所示,物体A放在水平传送带上,且A与水平传送带保持相对静止.若传送带向右匀速运动,试分析A的受力.分析需要注意的是传送带对A物体没有静摩擦力,这一点可以借助受力分析的假设法来进行检查.假如认为传送带对A物体有静摩擦力,那么,A物体共受三个外力作用,其中重力、弹力在竖直方向,而静摩擦力在水平方向,三者不可能相互平衡.初步分析的结果与实际运动状态发生了矛盾,矛盾产生的原因就是静摩擦力其实并不存在.A物体仅受两个力的作用:重力和传送带对A产生的弹力.变式若传送带向右匀速运动,如图2,物块A轻轻放上传送带,分析A所受的力.分析刚开始时,A的速度小于传送带的速度,相对于传送带向左运动,所以受到阻碍它相对运动的水平向有的滑动摩擦力.A物体受三个力的作用:重力、传送带对A产生的弹力和水平向右的摩擦力.4.认真地检查完成受力分析后还要认真地检查,看看所画出的每个力能否都找出施力物体,能否都找出反作用力,能否使研究对象处于题中所给的运动状态.四、注意事项1.只分析研究对象受到的根据性质命名的实际力(如重力、弹力、摩擦力等),不画它对别的物体的作用力,比如静止在斜面上的物体,会受到斜面对它的支持力,而它对斜面的压力不可以加到对物体的受力分析中.2.合力和分力不能同时作为物体所受的力,比如浸在水中的物体会受到浮力,是因为物体各个面都会受到水的压力,浮力正是水的压力的合力,不可以同时把浮力和压力画在受力分析图中.3.每一个力都应找到施力物体,防止“漏力”和“添力”.如以一定初速度冲上斜坡的小球,有同学认为会受到推力,但是这个推力并不能找到施力物体,故不存在推力.4.对可看成质点的物体,力的作用点可画在重心上.如在空中下落的小球.对有转动效果的物体,则力应画在实际位置上.如推一个圆筒上台阶,推力是作用在手与筒的接触位置的.5.为了使问题简化,题设条件中常会说明忽略某些次要的力.如物体速度不大时的空气阻力.但如果没有明确说明,不要白作主张地舍去.6.分析物体受力时,除了考虑它与周围物体的作用外,还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速),当物体的运动情况不同时,其情况也不同,如下落的小球受到的空气摩擦力是向上的,而上抛的小球受到的空气摩擦力是向下的.总之,受力分析是把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏、一个不多地找出来,并画冉定性的受力示意图.理解力的概念、掌握力的特点是正确分析受力的基础和依据.要想熟练掌握,还需要通过一定量的练习,不断加深对物体运动规律的认识,反复体会方法,总结技巧才能达到.。
一、受力分析的一般步骤:
1、明确研究对象(受力物体)。
2、受力分析的顺序:
(1)先画出已知力 (已知力可以方向不变地平移) (2)再分析重力(方向总是竖直向下)
(3)接着分析弹力(用消除法判断) (4)最后再分析摩擦力(用假设法判断) 3、画出受力分析示意图(不能漏力也不能少力)
例:如图所示,处于粗糙水平地面上的物体,受到力F 作用,静止。
分析顺序: ①已知力F ②重力G ③弹力
N
④摩擦力f
二、用“消除法”分析弹力:
分析下列两种情况下小球是否受到斜面对它的弹力:
消除法:如果把斜面拿开,看小球动不动,如果不动,说明斜面对小球没有弹力;如果动了,说明斜面对
小球有弹力。
三、用假设法分析摩擦力:
①
G
②。
初中物理力学受力分析示意图方法详解与例题精选方法详解对物体进行受力分析时,要正确画出力的示意图。
采用“三定三标”方法,具体步骤如下:1.“三定”(1)定作用点:在受力物体上面出作用点,压力作用点在接触面中心去,其他力的作用点都可以画在物体重心上。
如果物体同时受到几个力作用时,就将重心作为这几个力的作用点。
(2)定方向:以作用点为起点,沿力的方向画线段。
常见力的方向描述,如重力方向竖直向下,摩擦力方向与物体相对运动或相对趋势方向相反,压力、支持力方向与受力面垂直指向受力物体,拉力方向沿着绳子收缩的方向等。
(3)定长度:尽管长度不能准确的反映力的大小,但在同一图中,如果物体受到几个力的作用时,线段的长短要大致表示力的大小,力越大,线段应画得越长。
一对平衡力线段长度相同。
2.“三标”(1)标箭头:在线段的末端标上箭头表示力的方向。
(2)标符号:力一般用字母“F”表示,重力用符号“G”表示。
摩擦力一般用“f”表示。
(3)标数值和单位:若有力的大小,还应该在箭头旁边标上力的数值和单位。
3.画力的示意图需注意的问题(1)力的作用点一定要画在受力物体上,一般情况下,压力的作用点画在接触面上,其他力的作用点均可画在物体重心上(若是摩擦力使物体转动,则摩擦力只能画在接触面上),指定作用点的,只能画在指定作用点上。
当一个物体受多个力作用时,这几个力的作用点都要画在物体的重心上。
(2)在画力的示意图时,要正确分析物体的受力情况,若找不出一个力的施力物体,则该力一定是不存在的。
根据要求画出需要画的力(下一个专题详解)。
(3)受力分析的顺序:先分析重力,然后环绕物体一周找出与研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他力。
简记为:重力一定有,弹力看四周,分析摩擦力,再看电磁浮。
类型一:画指定力的示意图1.如图所示是质量为50Kg的小明起跑时2.的情景,请画出小明所受重力(点O为重心)和右脚所受摩擦力的示意图。
受力分析的方法和步骤
受力分析是物理学中研究物体受到的各个力及其作用的方法。
以下是受力分析的一般步骤:
1. 了解问题:明确问题中涉及到的物体、力和求解的目标。
2. 描绘示意图:绘制物体受力的示意图,标注物体的形状、大小和受力情况。
示意图可以帮助清晰地理解问题。
3. 选择参考系:选择一个适当的参考系作为观察和分析物体运动的基准。
通常选择惯性参考系便于受力分析。
4. 列出受力:将物体所受到的所有力都列出来。
这些力可以是重力、摩擦力、弹力、拉力、推力等。
5. 判断力的方向:根据问题描述和画出的示意图,判断每个力的作用方向。
可以利用箭头表示力的方向。
6. 引入平衡条件:如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以引入平衡条件,即所有力合力为零的条件;如果物体处于加速运动状态,需要引入牛顿第二定律,即物体所受合力等于物体质量乘以加速度。
7. 解方程组:根据受力情况列出方程组,包括力的大小和方向的关系式。
根据物体的运动状态,选择适当的求解方法,例如代入法,消元法或相关公式等。
8. 求解问题:根据列出的方程组求解未知量。
可以通过数学计算或图形解法等方法来求解问题。
9. 检验结果:将求得的结果代入方程组中,验证是否满足所有给定条件和方程,以保证解的正确性。
10. 结果分析:对问题进行进一步分析和解释,判断结果的合理性,并与问题的实际情况进行比较。
受力分析正确的受力分析有以下几步:第一步:隔离物体。
隔离物体就是把题目中你分析其受力的那个物体单独画出来,不要管它周围与它相关联的其它物体,这一点很重要。
第二步:在已隔离的物体上画上重力和其它已知力。
因高一物理初学时分析的都是地面上的物体,重力是已知力,要把它的作用点画到已隔离物体的中心上。
另外,物体往往是在重力及其它主动力的作用下才产生了与其它物体间的挤压、拉伸以及相对运动等,进而才才产生了弹力和摩擦力,所以必须先分析它们。
第三步:查找接触点和接触面。
就是查找被分析物体与其它物体的接触点和接触面。
弹力和摩擦力是接触力,其他物体对被分析物体的弹力和摩擦力只能通过接触点和接触面来作用,这就是说寻找物体所受弹力(拉力、压力、支持力)和摩擦力只能在被分析物体跟其他物体相接触的点和面上找,所以要查找接触点和接触面,而且要找全。
每个接触点或面上最多有两个力(一个弹力、一个摩擦力)。
第四步:分析弹力(拉力、压力、支持力),在被分析物体与其他物体的接触点和接触面上,如果有弹性形变(挤压或拉伸),则该点或面上有弹力,反之则没有。
在确定弹力存在后,弹力的方向就比较容易确定了,它总是跟接触面垂直,指向受力物体,弹力的方向,有三种情况:一是两平面重合接触,弹力的方向跟平面垂直,指向受力物体;而是硬点面接触,就是两个坚硬的物体相接触时,其中一个物体的一个突出端(点)顶在另一个物体的表面上(如梯子一端支地,一端靠墙),这时弹力的方向过接触点跟接触面垂直(如梯子靠墙端受的弹力跟墙垂直,靠地端的受的弹力跟地面垂直)。
如果接触面是曲面,弹力的方向和曲面垂直,沿过接触点的曲面法线的方向。
三是软点接触,就是一个柔软的物体通过一个点连接到另一个物体表面上(如用绳或弹簧拉一物体),这时弹性形变主要发生在柔软物体上,所以这时弹力的方向总是沿着绳和弹簧的轴线,跟弹性形变的方向相反。
第五步:分析摩擦力、摩擦力分静摩擦力和滑动摩擦力,它们的产生条件是两物体接触处不光滑,除挤压外还要有相对滑动或相对滑动趋势,因此分析接触面上有无摩擦力,首先要看接触面是否光滑(这是题目中的已知条件),其次看有弹力没有(不光滑的有弹力的接触面上才可能有摩擦力)。
力学问题受力分析的方法和步骤
受力分析和运动分析是解决力学问题的前提,而要准确的对物体进行受力分析,除了掌握几种性质的力之外,必须明确力和运动的关系。
怎样才能正确分析受力呢
受力分析的步骤高中物理网络家教一对一辅导今日在线
1、明确研究对象。
你要分析的是甲的受到乙、丙、丁。
的作用力,那么甲就是受力物体,有些同学在对甲做受力的分析时往往也把甲对其他物体的力分析进来了,那是错误的。
研究对象可以是一个单个的物体(隔离法),也可以是几个物体组成的整体。
(整体法)。
在受力分析不熟练时,如果问题的分析中涉及两个以上的物体就要有意识的试着用整体法分析。
整体法分析受力的时候,整体内部各物体间的相互作用就是内力,而你要分析的是外力,这样就可以少分析很多力。
使问题的求解变的简单。
2、先分析重力
重力是由于地球的吸引而使物体受到的作用力。
任何物体都受重力,重力的作用点在重心,重力的方向竖直向下,重力的大小等于mg。
问题的分析中先解决简单问题再解决复杂问题,先把容易的弄清楚,这也是解决问题的一种方法。
3、接着分析弹力
因为弹力的产生原因是形变,也就是说必须接触才能产生弹力,所以这一步先找研究对象与那些物体相接处,再分析他们之间是否有弹力。
注意产生弹力必须接触,但接触未必有弹力。
弹力的作用点在接触面,弹力的大小与形变量有关,与形变物体本身的物理性质有关。
在弹性限度内弹簧的弹力f=kx 。
弹力的方向一般是垂直于接触面或沿着绳子或弹簧。
4、最后分析摩擦力
》
弹力存在是摩擦力存在的前提,因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。
这一步先要明确被研究的对象与那些物体相挤压,它们之间有否相对运动或有否相对运动趋势,从而分析有否摩擦力。
摩擦力的方向沿着接触面与相对运动或相对运动趋势方向相反。
静摩擦力大于零小于等于最大静摩擦力,是由其它力决定的。
最大静摩擦力和滑动摩擦力取决于接触面的性质和接触面间的弹力。
滑动摩擦力的大小等于接触面间的弹力乘以摩擦因数。
即F=μF N
如果研究的物体处在更为复杂的环境中,如周围有某种液(气)体、电场或者磁场,那么还要遵先简单后复杂的方法,先分析最容易分析出来的力。
再就是作用力反作用力的运用。
有作用力一定有反作用力。
假设法分析弹力和静摩擦力的有无及方向,也可以说跟据运动和力的关系判断受力情况。
有些较复杂的情况就可以用假设法分析。
受力分析的问题,往往给出的是运动条件。
而涉及到受力分析的问题都可以归类为两类一、受力平衡问题。
二、受力不平衡问题。
为此就可以假设没有这个力分析其他力的合力能否为零或能否与加速度的方向一致。
从而判断假设的错误与否。
受力方向的分析依然。
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例1:有人认为“物体以某一初速冲上光滑的斜面后,物体在上滑过程中受到沿斜面向上的冲力作用,在下滑过程中受到沿斜面向下的下滑力作用。
”
如果按照受力分析的步骤去分析,根本分析不出向上冲的力和下滑力,当然也就出现不了多出了力的问题。
例:如图所示,A、B、C三木块叠放在水平桌面上,对B木块施加一个水平向右恒力F,三木块共同向右匀速运动,三木块的重力都是G,分别画出三木块受力示意图。
分析:既然要求对三木块进行受力分析,隔离法是唯一的选择。
但隔离顺序的选择要讲究一点技巧,通常按照受力个数从小到大的次序进行,整个处理过程会简单一些。
…
解:隔离A木块分析,
重力弹力的分析一般不会出现问题。
摩擦力的分析:这是一个力的平衡问题。
假设有摩擦力应在水平方向,那么三个力的合力不为零,假设错误所以没有摩擦力。
假设没有摩擦力,重力和支持力的合力为零,假设正确。
隔离B木块分析,
先分析重力,再根据它与那些物体接触,是否挤压很容易分析出弹力,最后摩擦力的分析:上表面没有摩擦力,如果下表面也不受摩擦力,那么它就受力不平衡,不会做匀速运动,所以它的下表面受向左的摩擦力。
隔离C木块分析,
根据作用力反作用力, C的上表面受到向右的摩擦力,同样用假设法即可分析出它的下表面受到向左的摩擦力。
例:如图所示,质量都是m的4块砖被夹在两木板之间静止。
求中间两块砖之间的摩擦
力。
·
分析:本题单一地使用隔离法,处理过程比较复杂;单一地使用整体法,中间两块砖间的摩擦力不会出现。
此时,应考虑将整体法与隔离法相结合。
解:对四块砖组成的整体进行受力分析,如图所示:
由平衡条件可知:
…
则
在对左侧两块砖组成的整体进行受力分析,如图所示:
竖直方向由于与等值反向,两力已经平衡,因此中间两块砖之间没有摩擦力,
或者说两者之间的摩擦力为0。
说明:整体法与隔离法往往是结合运用的,研究对象的选择很重要,选不好研究对象,会使问题复杂化,甚至解不出结果。
相反,选好研究对象,会使问题简化。
。
★★★★24.质量为0.8kg 的物块静止在倾角为30°的斜面上,若物块在平行于斜面沿水平方向大小等于3N 的力的作用下匀速运动,如图所示,则物块所受到的摩擦力大小等于( ).【5】 (A)5N
(B)4N
(C)3N
(D)N 33
#
一般问题中,物体的受力往往在一个平面内。
而这个物体的受力情况是立体的。
这就要求画图时讲究一些技巧。
1、先分析重力mg
2、再分析弹力N ,还有力F .
3、在分析摩擦力的时候往往把物体看作是水平向左的运动,这是错误的。
假设摩擦力向右,那么物体受到的这几个力的合力不为零。
根据它受到的合力为零的依据,摩擦力应该与重力、弹力、和力三个力的合力大小相等方向相反,所以摩擦力的大小应该等
于F 1。
即等于重力沿斜面的分力与F 的合力。