我們先看下面的問題:
分析:物體做勻速直線運動,處于平衡狀態。 對物體進行力分析。 垂直方向:物體受到垂直向上的重力和垂直于水平面的支撐力; 水平方向:物體受到水平方向的影響。 向右的拉力和向左的水平摩擦力; 重力和垂直方向的支撐力是一對平衡力,水平方向的拉力和摩擦力是一對平衡力。 拉力和摩擦力大小相等,又因為拉力=彈簧測力計的讀數=2N,所以物體上的摩擦力為2N。
因此,在粗糙的水平面上拉動物體做勻速直線運動是沒有問題的,并且拉力和摩擦力大小相等。
而基于這樣的印象,很多中學生在遇到拉動物體在粗糙的斜坡上勻速運動的問題時,也感覺拉力和摩擦力是相等的! 它是否正確?
例如下面的問題:
彈簧測力計的讀數是否為1N?
分析:鐵塊在斜坡上做勻速直線運動,且處于平衡狀態。 并對鐵塊上的受力分析可知:①木塊受到垂直向上的重力,②垂直于斜坡的支撐力,③沿斜坡向下的拉力,④沿斜坡向上的摩擦力摩擦力跟拉力有關嗎,此時重力和支撐力不是一對平衡力,因此拉力和摩擦力也不是一對平衡力,拉力的大小不等于摩擦力的大小。
那么我們如何求出拉力的大小呢?
W有=Gh=10N×0.2m=2J
W=fS=1N×0.4m=0.4J
W總數=W有+W數量=2J+0.4J=2.4J
總重量=FS
F=W總計/S=2.4J/0.4m=6N
你明白嗎? 我再出一道題給你練習,重點關注第4題!
寫在最后:
上次你看到鐵塊在斜坡上勻速行駛時摩擦力跟拉力有關嗎,別覺得摩擦力和拉力大小相等!
勻速行駛的汽車可以看作是驅動鐵塊勻速行駛的模型。 汽車上的拉力就是底盤輸出的牽引力。 汽車的功率/底盤的功率就是牽引力做功的功率!