放在平面
上的物体A,用力F去推它,设摩擦角为
,推力F与法线夹角为,当
时,无论F
多大,也不可能推动物块A,只有
时,才可能推动A。
摩擦力作用的时间
因为只有当两个物体之间有相对运动或相对运动趋势时,才有摩擦
力,所以要注意摩擦力作用的时间。如一个小球竖直落下与一块在水平方向上运动的木块碰
撞后,向斜上方弹出,假设碰撞时间为
t,但可能小球不需要
t时间,在水平方向上便已具
有了与木块相同的速度,则在剩下的时间内小球和木块尽管还是接触的,但互相已没有摩擦
力。
如图1114,小木块和水平地面之间的动摩擦因数为
,用一个与水平方向成多大
第3页共13页
f高中物理竞赛力学教程
第一讲力、物体的平衡
角度的力F拉着木块匀速直线运动最省力?
N
将摩擦力f和地面对木块的弹力
N合成一个力
F
F
F
F,摩擦角为
tg1ftg1
f
N
,这样木块受三个力:重力
G
FG
G,桌面对木块的作用力
F和拉力F,如图1114,
图1114
作出力的三角形,很容易看出当
F垂直于F时F最
小,即有F与水平方向成
tg1时最小。
v
v
例1、例1、
如图1115所示皮带速度为0,物A在皮带上以速度1垂直朝
皮带边运动,试求物A所受摩擦力的方向。
VVVV
解:物A相对地运动速度为r10r,滑动摩擦
V
V
1A
V0
力f与r方向相反如图所示。例2、物体所受全反力R与法向的夹角
m的情形可
V1
A
能出现吗?
tgatg
f
f解:f不可能。因为若有
m则
m即N。
max,这是不可能的。然而在要判断一个受摩擦物体是否静止时,
tg1F
V0
f
图1115
F2F3F4
可事先假定它静止,由平衡求出
m静止m临界状态
N有如下三种情形:
F合
图1116
m滑动
§12力的合成与分解
1.2.1、力的合成遵循平行四边形法则
F2
即力
F
1
和
F
2
的合力即此二力构成的平行四
边形的对角线所表示的力F,如图121a根据
F
F
F2
此法则可衍化出三角形法则。即:将F1F2通过
平移使其首尾相接,则由起点指向末端的力F即
FF12的合力。(如图121b)如果有多个共点力求合力,可在三角形法则
F1a
图121
F1b
的基础上,演化为多边形法则。如图
122所示,a图为有四个力共点O,b图表示四个力矢
第4页共13页
f高中物理竞赛力学教程
第一讲力、物体的平衡
首尾相接,从F力的作用
点O连接力4力矢末端
的有向线段就表示它们
的合力。而c图表示五
F4
个共点力组成的F多边形
是闭合的,即1力矢的
F起步与5力矢的终点
重合,这表示它们的合力为零。
F3F2
F1a
F4
∑F
F3
F1
F2
r