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物體在斜面上,磨擦質(zhì)數(shù)不變,支持力變小,為何磨擦力能夠變大?

2023-09-30 08:29:15信息公告63

這些情況是有可能出現(xiàn)的,公式f=μN(yùn)說的是滑動(dòng)磨擦力的大小(其中f為滑動(dòng)磨擦力,μ為滑動(dòng)磨擦系數(shù),也就是題目所說的磨擦因子,對(duì)于兩個(gè)確定材料之間的磨擦系數(shù)是不變的,N為物體對(duì)平面的壓力,支持力是壓力N的反斥力),并不是靜磨擦力的大小。rJS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

咱先說一下滑動(dòng)磨擦力的情況:rJS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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從f=μN(yùn)公式中可以看出滑動(dòng)磨擦力f的大小與壓力N成反比,這個(gè)公式除了適用于水平面的滑動(dòng),也適用于斜面的滑動(dòng)。斜面比起水平面,只不過是物體對(duì)平面壓力N變小(其實(shí)對(duì)平面壓力的反斥力――對(duì)物體的支持力F支=N也就變小)而已,這是由于對(duì)平面形成壓力的物體重力mg有了一個(gè)沿著斜面方向的分力G1,因而降低了對(duì)斜面垂直方向的壓力N,這樣按照f=μN(yùn),滑動(dòng)磨擦力f也會(huì)變小,但是斜面角度θ越大,N越小(由于N=mgcosθ),f就越小,它的方向順著斜面方向向斜上方。rJS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

以上是對(duì)滑動(dòng)磨擦力在水平面和斜平面上的簡單剖析,同一個(gè)物體在斜面上的滑動(dòng)磨擦力是大于在水平面上的。哪靜磨擦力呢?下邊我們?cè)賮砜匆幌蚂o磨擦力的情況:rJS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

所謂靜磨擦力是兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)其接觸表面之間有相對(duì)滑動(dòng)趨勢,但尚保相對(duì)靜止時(shí),彼此作用著制約相對(duì)滑動(dòng)的力。從概念上可以看出靜磨擦力的形成必須具有滑動(dòng)趨勢,換句話說,必須存在“外力”。rJS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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靜磨擦力比較復(fù)雜,目前它沒有確定的公式,而且它存在一個(gè)最大值(Max),靜磨擦力的大小隨著對(duì)它的推力或拉力的減小而減小(數(shù)值在0到Max之間)。在水平面上,假如沒有對(duì)物體施加推力或拉力,這么它深受的靜磨擦力為0;rJS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

倘若其他條件都不變,只是把水平面弄成斜面,這么它將遭到靜磨擦力,方向?yàn)轫樦泵嫦蛐鄙戏剑売删褪俏矬w遭到了一個(gè)順著斜面向斜下方向的重力分力G1,這個(gè)重力分力相當(dāng)于一個(gè)拉力,它的大小(mgsinθ)隨著斜面角度α的減小而減小,而物體遭到的靜磨擦力也越來越大(直至F1減小到足以帶動(dòng)物體頓時(shí)最大靜摩擦力公式,靜磨擦力也達(dá)到最大值(Max),然后靜磨擦力變?yōu)榛瑒?dòng)磨擦力,數(shù)值迅速變小)。而垂直于斜面方向的另一個(gè)重力分力G2=cosθ卻越來越小,對(duì)斜面垂直方向的壓力N就越來越小,這么壓力N的反斥力也越來越小。rJS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

由上剖析可知:rJS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磨擦質(zhì)數(shù)不變,物體在斜面上遭到的支持力比在水平面上要小,而在斜面上遭到的磨擦力相比在水平面上變大了。其實(shí)這個(gè)磨擦力指的應(yīng)當(dāng)是靜磨擦力最大靜摩擦力公式,而非滑動(dòng)磨擦力。因?yàn)樽畲箪o磨擦力是小于滑動(dòng)磨擦力的,因而在靜磨擦力達(dá)到最大值之前會(huì)仍然降低變大。rJS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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