作业帮求大神一步一步来,多几个受力分析
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/17 09:27:29
求大神一步一步来,多几个受力分析
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简单来说就是在滑动过程中和摩擦力水平的力对摩擦力没有影响,手机无力过会儿作详细解答.
详细分析：
题目的条件中,本身隐含一个要素：
物体在匀速滑动过程中受力平衡,也就是说,斜面对物体的摩擦力、斜面对物体的支持力、物体所受重力三者的合力为0.
由于摩擦力和支持力是必然互相垂直的,也就是说二者之间的夹角大小是固定的.而受力平衡就表明二者的合力与重力的方向呈180度角相反,也就是竖直向上.
又因为,摩擦力的大小是由支持力和摩擦系数决定的,摩擦系数是固定的,所以摩擦力和支持力的大小是成固定的比例的.f=Fn*μ
所以只要物体还在滑动,那么不论Fn怎么增大,f都会以同样的比例增大,二者的方向固定,大小比例固定,随便做一点三角形分析就得到结论——二者的合力方向将始终保持竖直向上不变.
斜面对物体的力,是摩擦力和支持力,那么物体对斜面的力,就是这两个力的反作用力了,物体对斜面的摩擦力和物体对斜面的压力.二者分别与上述f和Fn大小相同,方向相反——也就是说,二者的合力也跟上述f和Fn的合力大小相同方向相反,也就是说保持竖直向下不变.
所以匀速滑动状态下,斜面受到物体的力是竖直向下的,斜面不需要和地面缠身静摩擦力,就已经是受力平衡状态了.
那么现在给物体施加一个F——这个30度角是个伪装,不一定非要30度,从0到60度之间都可以——
F在斜面的方向上的分力和摩擦力f的方向正相反,但只要物体还在滑动这并不会影响f的大小,滑动摩擦力f的大小只由支持力决定；
F在斜面的垂直方向上的分力,也就是物体和斜面的压力/支持力Fn方向上,会导致物体和斜面之间的Fn增加以平衡物体在这个方向上的受力；
由于上面已经分析得到结论,Fn不论怎么增大,Fn和f的合力都始终保持竖直方向,斜面受到物体的力都是竖直向下的
.
所以这个F不论是多少,斜面受到物体的力都是竖直向下的,和地面是不需要产生静摩擦力的,答案是A
那么角度为什么一定要是0到60度之间呢?
60度是因为这时这个力已经跟斜面平行了.
0度则需要详细讨论：
假设角度为θ
当F加入进来以后,形成平行于斜面和垂直于斜面两个分力.其中垂直于斜面的Fy使得Fn和f等比例增加,我们把Fn增加的量设为Fn+,f增加的量设为f+.
这个Fn+等于Fy,和F是成正比的,比例是Fn+=F*cos（30+θ）那么：
f+=F*cos（30+θ）*μ
然后F又在斜面方向上有分力Fx,大小为
Fx=F*sin(30+θ)
由于Fx和f+是反方向的.所以存在两种情况：
f+Fx,摩擦力的增加超过了水平方向上外力,这种情况下,物体会逐渐减速最后达到静止,而静摩擦力和压力可没有正比关系,于是本题的全过程都失去了关键基础,不能以这种方式解题——最后以其他方式分析得到结论是斜面会和地面产生静摩擦力.所以一定要保证f+