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物理斜面问题N怎么求

发布时间:2022-12-11 20:13:43

① 物理斜面问题

物体受力分析 重力竖直向下,拉力F,斜面支撑力mgcos37 摩擦力(大多数情况下与运动方向相反)

考虑沿斜面方向 1-3 有F 、重力分力mgsin37、摩擦力μmgcos37 ;4重力分力mgsin37、摩擦力μmgcos37 ;5 F分力Fcos37,重力分力mgsin37、摩擦力μmgcos37


  1. 匀速运动,受力平衡 F=重力分力mgsin37+摩擦力μmgcos37

  2. 加速运动,ma^2=F-(重力分力mgsin37+摩擦力μmgcos37 )

  3. 加速运动,ma^2=重力分力mgsin37+摩擦力μmgcos37

  4. 向上max .f+重力分力mgsin37(同图1) 向下max .f-重力分力mgsin37

  5. 匀速Fcos37=重力分力mgsin37+摩擦力μmgcos37 加速Fcos37=重力分力mgsin37+摩擦力μmgcos37+ma^2

② 初三物理斜面公式推导

斜面机械效率的计算:

如果知道斜面的高h、斜面长s,且知道拉力F,那么:

η=W有/W总=Gh/Fs

这是最常用的公式。

如果知道摩擦力f:

则:η=W有/W总=W有/(W有+W额),且W额=fs,即额外功是克服摩擦做的功

得到:η=Gh/(Gh+fs)

实验:

① 用弹簧测力计测出木块的重力G

② 用刻度尺量出斜面的长度S和高度h1

③ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F1

④ 改变斜面的倾斜程度,量出斜面的高度h2

⑤ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F2

以上内容参考:网络-斜面机械效率

③ 物理中的斜面问题

可能有些烦琐,但请耐心看完。

(1)斜面对物体有摩擦力F、支持力N,当物体静止或匀速直线运动(处于平衡态)时,F和N合力为竖直向上(整体法,二力平衡)当平行于斜面施力F2
(注意:F2是施在物体上,不是斜面上),F2与支持力N方向垂直,因而支持力大小不受影响,摩擦力大小也不受影响,因而斜面对物体作用力(摩擦力、支持力的合力)的方向还是与静止时一样竖直向上,物体对斜面的作用力还是竖直向下,斜面没有受到水平方向上的力,仍平衡,因此地面没有摩擦力。
(2)我对答案有意见。物体沿斜面有一个加速度,这个加速度分解(加速度也是矢量,也可以像力一样分解)后有一个水平的加速度分量。那么就说明物体水平方向上的一定有[合力}。物体受三个力:重力G,竖直向下的力、斜面对物体的作用力(摩擦力、支持力的合力)。重力G,竖直向下的力方向都竖直向下,那么这个水平的加速度分量一定由斜面对物体的作用力提供,也就是斜面对物体的作用力可以分解出一个水平分力F。那么物体也给斜面一个反作用力F,方向也是与地面水平。则斜面要静止,一定要地面提供摩擦力。摩擦力的方向可以根据相互作用力求出向右。

下面对其它回答进行分析:
1楼回答不全,不加以评论
2楼、5楼都犯了一个同样的错误:受力分析脱离了物体的运动状态。
其实,第2小题再分析的细一点,可以发现,物体原来一定是静止的,而不是匀速直线运动,受到了一个竖直向下的力(此力一定较大)后,开始做[加速]运动。为什么呢?
因为如果物体原来是匀速直线运动,那必有sina=摩擦因数*cosa
那么再加一个竖直向下的力F,所增加的下滑力为F*sina,所增加的摩擦力为F*摩擦因数*cosa,所增加的下滑力与增加摩擦力相等,物体还会继续匀速直线运动,而并不是题目中的加速运动。因此,物体原来一定是静止的。
那静止的又是什么情况呢?物体原来静止,沿斜面受到静摩擦力、下滑力作用,二力平衡。注意,静摩擦力没有固定公式可以计算,只有滑动摩擦力才可以用摩擦力系数*正压力,即
摩擦因数*cosa*F。但由于是静摩擦力,所以此时不能像上面那样得出sina=摩擦因数*cosa 的结论。当施加一竖直向下的力后,产生的总下滑力大于摩擦力,物体才得以加速运动。

(过于详细的不便全发在这里,篇幅有限。若还不懂,可发消息问我)

因此,2、5楼没有弄清楚题目的前提,造成错解。
3楼的结论没有弄清楚研究的对象,对象混乱。
4楼的结论完全没有根据,不需讨论。
6楼也是没有看清楚题目的条件,得出“斜面光滑”的错误结论
7楼也没有看到“加速”这一运动状态,错解。

这题目有一点与传统不同:加了竖直向下的力后,物体的运动状态是加速。这在题目中是很少见的,一般题目中都是继续保持静止或匀速直线运动,这样的话,2、5、7楼的答案就都正确了。

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