高考物理100讲丨第60天 受力分析—正交分解法2

━━━━

高考物理100讲丨第60天 受力分析—正交分解法2


各位同学大家好,欢迎来到十点课堂,跟勇哥学物理,今天距离高考第60天,我们分享的主题是受力分析-正交分解法。

在上一堂课当中,我们讲到了正交分解法的步骤,总共分四步:

画力、建轴、分解、列式

今天让我们再讲一个正交分解的例题,还是以斜面模型为例来讲解一下。

高考物理100讲丨第60天 受力分析—正交分解法2


如图所示,质量为m的物体静止在斜面上,现在施加竖直向下的力F,给它施加一个竖直向下的力F后,问物体是否还能够静止?

在施加力F之前,物块是静止的,根据正交分解法解得:

支持力:N=G2=mgcosθ摩擦力:f=G1=mgsinθ


在施加力F之后,我们进行正交分解,把竖直方向上的力F,分解成为沿斜面方向F1和垂直斜面的F2,

在两个坐标轴方向列式,可以得到:

支持力:N=G2+F2=mgcosθ+Fcosθ摩擦力:f=G1+F1=mgsinθ+Fsinθ


在施加力F之前,物体是静止的,所以它受到的摩擦力和重力向下的分力G1是相等的,即f=G1=mgsinθ

又物体所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,

所以我们也就可以得到,

在施加力F之前,摩擦力也可以用摩擦因数乘以支持力来表示,即

μmgcosθ≥mgsinθ,

等于是物体静止时的临界条件

由此我们就可以得到,在施加力竖直方向的力F之后,

可以得到关系式:

μ(mg+F)cosθ≥(mg+F)sinθ

这个式子仍然成立,所以物体所受到的滑动摩擦力(最大的静摩擦力)仍然大于向下的分力,所以物体仍然是静止的。

请同学们在理解一下上述的分析过程。

如果物体在斜面上是静止的,施加一个竖直向下的力,就相当于使物体的质量增加了,对它进行受力分析之后,在两个轴上仍然是受力平衡的状态,物块还是静止的。

所以我们就可以总结如下:

1、如果物体在斜面上静止,施加竖直向下或者竖直向上的力F,物体仍然能够静止;2、如果物体在斜面上静止,增大或者减小物体的质量,物体仍然能够静止。


放置物体能否在斜面上静止,取决于它与斜面之间的摩擦因数。

μ≥tanθ的情况下,如果把一个物体放置在斜面上,它应该是受力平衡的(静止的),

μ<tanθ的情况下,如果把一个物体放置在斜面上,它会向下做加速运动。

今天的分享就到这里,请同学们再理解一下上面这个题目,咱们明天继续,明天见。


需要购买整套《高中物理原创笔记》的同学和家长,请私信勇哥留言“物理笔记”


分享到:


相關文章: