体不会滑动。由此可知,运用摩擦角可判断物体是否产生滑动的条件。如图1112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
角度的力F拉着木块匀速直线运动最省力?
将摩擦力f和地面对木块的弹力N合成一个力
F,摩擦角为
tg1ftg1
N
,这样木块受三个力:重力
G,桌面对木块的作用力F和拉力F,如图1114,
FN
F
F
f
F
G
G
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。
例1、如图1115所示皮带速度为v0,物A在皮带上以速度v1垂直朝皮带边
运动,试求物A所受摩擦力的方向。
解:物A相对地运动速度为VrV1V0Vr,滑动摩擦
AV1
V0
力f与Vr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
能出现吗?
V1
A
图V01115f
解:不可能。因为若有
m则tgatgm即
fN
。
ffmax,这是不可能的。然而在要判断一个受摩擦物体是否静止时,
F2F3
tg1F
可事先假定它静止,由平衡求出
N有如下三种情形:
F4
F合
图1116
可修改编辑
fm静止
临界状态
m
滑动
m
精选资料
§12力的合成与分解
1.2.1、力的合成遵循平行四边形法则
即力F1和F2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
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
F1F2的合力。(如图121b)
F2
F
F
F2
F1
a图121
F1b
如果有多个共点力求合力,可在三角形法则的基础上,演化为多边形法则。如图122所
示,a图为有四个力共点
O,b图表示四个力矢首尾相接,从力的作用点F4
O连接力F4力矢末端的
有向线段就表示它们的合力。而c图表示五个
F3F2
F1a
F4
∑F
F3
F1
F2
b图122
F4
F3
F5
F2
F1c
r