斜面上一个物体的平衡问题

问题:斜面上放一质量为m的物体,静止不动。在考虑摩擦力的情况下,重力分力P_1与静摩擦力f_1虽然大小相等、方向相反,但不在一直线上,为什么能平衡呢?图1所表示的物体受力情况正确吗?在什么情况下才能这样表示?如果将斜面逐渐抬高,物体在什么条件下开始滑动而不翻转?又在什么条件下翻转而不滑动?等等,新教师回答这些问题时遇到了困难。现在分析如下:     

对重力在斜面上分力的探讨

全国中等卫生学校教材《物理学》第三版第 13页〔例题〕和第 15页〔例题 2〕 (原题见该教材 )中 ,关于斜面上的重力Ｇ分解为下滑力Ｆ1 ,和正压力Ｆ2 (如图所示 ) ,笔者认为把重力的分力Ｆ2 称之为正压力是错误的 .理由是 :1.重力的分力Ｆ2 和正压力是两种性质不同的力 .因为重力是属于万有引力 ,是由于地球的存在对放在它周围的物体能产生吸引的力 ,不论这个物体在地面上还是在空中 ,它的作用是要把一切物体拉向地面 .当一个物体放在斜面上时 ,物体受到竖直向下的重力作用 ,但它并不竖直下落 ,而是沿着斜面下滑 ,同时压紧斜面 ,即 :重力Ｇ分…     

斜面上一物体平衡时的力图应怎样画?

根据斜面上一物体的平衡条件可知,力图的正确画法应如图1所示。图1虽然正确无误,但画起来很不方便,有必要将其进行合理的简化。根据力学公理:作用在刚体上任意点A的力与作用在另一点B的同样的力(大小和方向都相同)加上一个矩为r_(BA)·F_A的力偶等效,即作用在A点的力F_A所产生的效果,等于作用在B点的力F_B加上力偶[F_A,F_B']所产生的效果。其中F_B=F_A,F_B'=-F_B,F_A和F_B'的力偶矩m_B(F_A)=r_(BA),F_A(如图2)。根据上面的公理,物体和斜面间的摩擦力f可以用作用在物体重心C上的力f_c(f_c=f)和力偶[f,f_c'(其中f_c'=-f_c)来代替而不改变力的作用效果(如图3)。     

静摩擦力随拉力增大而一定增大吗?

静摩擦力是力学中常见的摩擦力的一种形式,其定义是;当物体有滑动趋势但尚未滑动时,作用在物体上的摩擦力称为静摩擦力．关于静摩擦力的大小,好多教材举例都是静摩擦力随拉力的增大而增大．这样很容易使学生产生误解,即静摩擦力随拉力的增大而增大．但是容易忽视的是在某些特殊情况下,静摩擦力却随拉力的增大而减少,下面举例说明上述情况及条件． 例１．一个物体放在倾角为θ的斜面上,物体处于静止状态（如图１ａ所示）,此时物体共受到三个力的作用．重力ｍｇ,方向竖直向下．支持力Ｎ,垂直斜面向上．静摩擦力ｆ０,方向沿斜面向…     

三角螺纹螺旋的摩擦何以大于方形螺纹螺旋的摩擦的推导

1.关于斜面的公式图1中OA_1为一斜面π_1在堅直面(垂直于斜面底边的竪直面)上的投影,斜面的仰角为α_o重为W的物体放在斜面上时,引起它和斜面之間的相互作用。如果斜面是光滑的,这个作用垂直于斜面;如果斜面是粗糙的,则这个作用和斜面的法线相偏离,因而可以分成两个分力:一是垂直于斜面的分力(也就是相互間的压力),二是平行于斜面而和运动方向相反的摩擦     

斜面上一物体平衡时的力图应怎样画?

根据斜面上一物体的平衡条件可知,力图的正确画法应如图1所示。图1虽然正确无误,但画起来很不方便,有必要将其进行合理的简化。根据力学公理:作用在刚体上任意点A的力与作用在另一点B的同样的力(大小和方向都相同)加上一个矩为r_(BA)·F_A的力偶等效,即作用在A点的力F_A所产生的效果,等于作用在B点的力F_B加上力偶[F_A,F'_B]所产生的效果。其中F_B=F_A,F'_B=-F_B,F_A和F'_B的力偶矩m_B(F_A)=r_(BA)·F_A(如图2)。     

斜面上物体重力分解实验

此实验利用二只拉压测力计定量测出在斜面上物体的重力沿斜面和垂直斜面的二个分力。实验的直观性较强,并能定量计算进行验证。实验装置实验所用器材:拉压测力计二只、铁架台二台、铁夹二个、垂直夹二个、小车一辆、长玻璃板一块(约为60×10×0.3cm~3)、木板一块、量角器一只、小重锤一个、绞链一个。装置如图所示。图中1是用绞链连在长     

辨析重力与万有引力的关系

重力,是学生在学习高中物理受力分析中是最常用到的一个力.然而很多人对重力的概念却存在着模糊甚至是错误的理解.在学习万有引力一章时.大多数教师都会这样叙述:"地面上的物体,地球施与的万有引力的一个分力提供向心力,万有引力的另一个分力就是重力."我们知道,力是按照效果分解的,一个分力提供向心力,向心力是效果力,那么重力的效果是什么呢?本文将辨析重力与万有引力的关系.     

斜面摩擦与自锁现象

如图1所示，把质量为m的物体A铅直压在斜面上，慢慢增大斜面的倾角θ，当倾角增大到一定程度时，物体开始下滑，斜面上物体受力如图所示，除铅直压力F外，还有重力G，斜面的支持力N和摩擦力f．物体刚开始下滑时，静摩擦力最大为fmax=μ0N(μ0为斜面与物体的静摩擦因数)．     

斜面上摩擦力做功的特点及应用

如图1所示，质量为m的物体在倾角为θ的斜面上运动，若动摩擦因数为μ，物体在斜面上的位移为s，由功的定义可得摩擦力的功Wf=-μmgscos θ=-μmgL表示斜面位移s所对应的水平位移．Wf=-μmgL的意义表明，斜面上摩擦力做功     

中专物理(上册)测试样卷

一、填空题(每题2分,计32分) 请将正确答案填入加有下划线的空白位置.只要求写出结果,不写运算过程. 1.如图1所示,物体质量为优,人的质量为M(M>研),忽略滑轮和绳子的质量及摩擦,人以大小为F的力向下拉绳子(F<优g),重物对面板的压力大小为 . 2.质量为研的物体,静止在倾角为目的斜面上,如图2所示,物体对斜面的压力大小为 ,物体受到的摩擦力的大小为 . 3.一辆汽车原来的速度是36km/h,现在以0.25m/s。的加速度匀加速行驶,则40s末的速度为 .图 8图 2图 3 4.画出如图3所示的静止在斜面上物体的受力图. 5.光滑斜面高3m,斜面长5m,一物块沿斜面下滑…     

中考物理作图题精选

1.根据画力的示意图的方法,画出图1中斜面上物体的重力G和压力F.(四川93年) 2.如图2所示,在水平面AB上静止一小车,小车上通过直角支架悬挂着一重垂线,现用力F拉小车沿斜面BC匀速直线上升,在图中补画出重垂线.(94年荆门市) 3.如图3所示,试画出①动力F_1的力臂.②阻力F_2的方向.③F_2的力臂.(93年山东)     

运用斜面滑块模型探究牛顿第二定律

1 问题的提出 传统实验方案如图1所示,实验有无法克服的系统误差--绳拉力与左边所挂物体的重力并不相等.只有在挂的重物的质量远小于斜面上物体的质量时,这个系统误差才可以忽略.为了减少系统误差,左边悬挂的物体质量的可调整范围很小,测量的数据只能集中在一个很小的区域.     

倾斜槽中球运动的研究

一、引言用理论分析结合实验检验去研究一物理命题，是实验教学中重要的内容之一．在对倾斜槽中运动的球是滚下，还是滑下的实验研究中与理论值进行了对比．二、理论依据将一钢球放在两根铝管和一木板构成的斜槽中，如图1所示、槽的倾角为6，球的重力在垂直轨面方向的分力与球对轨的正压力方向的夹角为甲、小球半径为R、球心沿斜面的加速度为a．图1斜槽中运动的球1．假设球滚动向下（无滑动），则有因为9、g为常量，则（1）式可表示为a＝Ksln6（2）由（2）式知：加速度a为sin6的线性函数，a－sin6的图像为直线．2．假设球滑下（无滚动），…     

刚体滚动中静摩擦力方向的直观判断方法与其作功问题

一.纯滚动中静摩擦力方向直观判断方法 相对静止的两个物体之间有相对滑动趋势时,则在两个物体的接触面(点)上就存在着阻碍相对滑动趋势的静 摩擦力,其方向与相对滑动趋势方向相反. 在刚体滚动中,物体间相对滑动趋势不象平动那样直观,静摩擦力方向不易给出.在图1中,质量为m,半径为 R的匀质实心圆柱体,受一水平外力F作用,在水平面上作纯滚动.作用在圆柱体P点处的静摩擦力方向由于相 对滑动趋势不明显,难以直接判定.为了能比较直观地确定滚动中静摩擦力方向,可以应用下述方法:先隔离研究 的滚动体,再设想 P点不受静摩擦力作用,然后找出在外…     

重力和支持力作用下物体的平衡

一本书立在桌上，轻轻地一推啪地一声便倒在桌子上，而不倒翁却怎么也扳不倒，这就是说，虽然两种情况物体都是在重力和支持力作用下平衡，但它们平衡的稳定性是有区别的，事实上，在重力和支持力作用下物体的平衡有三种：不稳定平衡、稳定平衡和随遇平衡。     

自锁现象在螺旋千斤顶中的应用

当放置在斜面上的物体不会自行下滑时,斜面对于水平面的最大倾角就是该物体与斜面之间的摩擦角,用ψ表示.     

应用“斜面”是否一定省力

在斜面一节教学时,经常会提到应用斜面这一简单机械能够省力的特点。但是在有摩擦的情况下,应用斜面是否一定能省力?如果能够省力,该斜面须满足什么条件?应用斜面能否无限制地省力?本文准备就这些问题作一些简单的讨论,不妥之处,希同志们批评指正。     

机械波图示法的改进

为了使学生易于了解和掌握波的概念和它的形成,利用掛图来配合讲授是完全必要的欢?在作图时最好不采用貭点的方法,因为它不能形象地、真实地反映出介貭的形变或体变,以及各部分的相互作用情况。因此,我們建議改用小貭元的方法来表示。由于弹性介貭是連續的,所以可用一系列的方块来表示介貭中的各个貭元。当然,方块愈小(宏观的),愈接近实际情况。但是,为了便于观察,方块不可过小,在一个波长內取17个方块即足够清楚地描繪出振动传播的过程,如图1(a)所示。     

2011年高考江苏物理卷第9题探析

1原题题目：（2011年高考江苏物理卷第9题）：如图1所示,倾角为a的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M,m（M〉m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上．两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在a角取不同值的情况下,