斜面的摩擦力计算图1、图2、图3、图4 为物体在斜面上以力F方向运动的示意图(图中F≥G,斜面固定),如何求各图中的 滑动摩擦力 或 最大静摩擦力 要有较为清晰的过程和解析.

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/14 20:31:34

斜面的摩擦力计算图1、图2、图3、图4 为物体在斜面上以力F方向运动的示意图(图中F≥G,斜面固定),如何求各图中的 滑动摩擦力 或 最大静摩擦力 要有较为清晰的过程和解析.
斜面的摩擦力计算
图1、图2、图3、图4 为物体在斜面上以力F方向运动的示意图(图中F≥G,斜面固定),如何求各图中的 滑动摩擦力 或 最大静摩擦力 要有较为清晰的过程和解析.

斜面的摩擦力计算图1、图2、图3、图4 为物体在斜面上以力F方向运动的示意图(图中F≥G,斜面固定),如何求各图中的 滑动摩擦力 或 最大静摩擦力 要有较为清晰的过程和解析.
将F和重力G都沿垂直于斜面和平行于斜面的方向分解.
为方便叙述,平行于斜面方向分力的下标用x表示,垂直于斜面方向分力的下标用y表示.
图一的分力为:F1x = F1cosα ,F1y =F1sinα ,G1x = G1sinα ,G1y = G1cosα ;
图二的分力为:F2x = F2sinβ ,F2y =F2cosβ ,G2x = G2sinβ ,G2y = G2cosβ ;
图三的分力为:F3x = F3cosγ ,F3y =F3sinγ ,G3x = G3sinγ ,G3y = G3cosγ ;
图四的分力为:F4x = F4sinΔ ,F4y =F4cosΔ ,G4x = G4sinΔ ,G4y = G4cosΔ ;
图一 :有三种情况:① 沿斜面上滑 ;② 沿斜面下滑 ;③ 静止
① 沿斜面上滑:摩擦力沿斜面向下,f = μFN = μ(F1y + G1y)= μ(F1sinα + G1cosα )
② 沿斜面下滑:摩擦力沿斜面向上,f = μFN = μ(F1y + G1y)= μ(F1sinα + G1cosα )
③ 静止 :摩擦力大小等于 F1x - G1x 的绝对值,方向与较小的力同向(沿斜面向上或向下),
图二:有两种情况:① 沿斜面下滑 ;② 静止
① 沿斜面下滑:摩擦力沿斜面向上,f = μFN = μ(F2y + G2y)= μ(F2 + G2)cosβ
② 静止:摩擦力沿斜面向上,大小 f = F2x + G2x = (F2 + G2)sinβ
图三:有两种情况:① 沿斜面下滑 ;② 静止
① 沿斜面下滑:摩擦力沿斜面向上,f = μFN = μ(F3y - G3y)= μ(F3sinγ - G3cosγ)
② 静止:摩擦力沿斜面向上,大小 f = F3x + G3x = F3cosγ + G3sinγ
图四:有两种情况:① 沿斜面上滑 ;② 静止
① 沿斜面上滑:摩擦力沿斜面向下,f = μFN = μ(F4y - G4y)= μ(F4 - G4)cosΔ
② 静止:摩擦力沿斜面向下,大小 f = F4x - G4x = (F4 - G4)sinΔ
其实,这类问题解法基本相同:
①、分析受力,物体除了受图示力之外,往往还受垂直于斜面的支持力和平行于斜面的摩擦力;
②、将物体所受的力分解到垂直于斜面和平行于斜面的两个方向上,这样,相当于物体只受垂直于斜面和平行于斜面的两个方向上的力,而在其它方向上就可以看做不受力了;
③、在②的基础上,沿垂直于斜面的合力为零,可求得支持力 FN ,
若滑动,可由f = μ FN求滑动摩擦力 ,
若静止,平行于斜面的合力为零,可求静摩擦力,
若沿斜面加速下滑或上滑,则平行于斜面的合力提供加速度.
最大静摩擦力等于静摩擦因数 乘以 FN ,一般计算时,往往近似看做等于滑动摩擦力.

把重力沿斜面分解大小为MGCOSA(数学导角) F=UN=MGUCOSA 要用垂直于摩擦力方向的压力,重力和摩擦力不垂直