一种求解静摩擦力方向问题的特殊方法

更新时间:2024-01-19 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:3868 浏览:8867

摘 要: 本文重点阐述了多个物体相互作用时求解静摩擦力方向的一种特殊的思考方法.

关 键 词 : 静摩擦力方向 特殊思考方法 物理问题

在求解静摩擦力方向的问题中,如果只涉及两个物体之间的相互作用,静摩擦力的方向可由相对运动趋势或力动关系判断.如图1所示,向右水平恒力作用在质量为m的物块上,如果m相对地面未运动,则m所受静摩擦力的方向水平向左,与相对运动趋势方向相反.如图2和图3所示,物块m在受斜向右上方恒定拉力或斜向右下方恒定推力作用下相对地面未运动,则地面对m的静摩擦力方向水平向左.如图4所示,物块m受到竖直向下的恒力作用,则地面对m无静摩擦力.由以上情境,可以总结出这样一种思考方法:地面对m的静摩擦力方向取决于F对m的作用力方向.以上情境只涉及m和地面二者之间的关系,不难理解.


那么,如果m沿斜面减速下滑呢?此处不作赘述,学生可以自己分析.

变式三:如图10所示,粗糙水平地面上有一斜面体M,一物块m恰好能沿斜面匀速下滑,现给m施加一沿斜面向下的恒力F,M始终保持静止,则地面对M的静摩擦力方向如何?

综上所述,我们可以对这类问题下一个结论:只要满足①μ等于tanθ;②m沿斜面下滑这两个条件,那么不论有没有外力作用在m上,也不论外力在什么方向上,M对m的作用力方向始终竖直向上,m对M的作用力方向始终竖直向下,地面对M一定无摩擦力.

下面请看将这一思想用到极致的一道题:如图12所示,粗糙水平地面上有一斜面体,倾角为θ,物块在竖直向下的恒力F作用下沿斜面体匀速下滑.若在F沿逆时针缓慢转过2θ的过程中,物块仍沿斜面下滑,斜面体始终保持静止,则地面对斜面体的摩擦力( ).

A.始终为零 B.一直增大

C.先增大后减小 D.先减小后增大

解析:由题给条件能提炼出①μ等于tanθ;②m沿斜面下滑两个条件,那么地面对M一定无摩擦力.选A.