斜面上能匀速下滑的物体对它施加一个任意方向的力

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/27 18:48:52
有一在斜面上能匀速下滑的物体,对此物体施加一个任意方向的力(此力不会使它与斜面分离),若此物体有初速度,在物体相对与斜面有运动时,问斜面与地面是否有摩擦力?请给予证明!谢谢。。。

假设:斜面左低右高,角度为A。
在斜面上能匀速下滑说明摩擦系数为tgA。不管多重的物体放在斜面上,斜面与地面都没有摩擦力
对此物体施加一个任意方向的力,这个力可分解为水平和垂直方向上两个力,垂直方向上的力可理解为加重或是减轻了物体的重量,所以对斜面与地面之间的磨擦力没有影响(即不会产生摩擦力),现在只要考虑水平方向的分力就可以了。
1、当水平方向的力F向左时,物块对斜面的压力为F1(F1为物体重量对斜面的压力减F在斜面方向上的分力,F1=mgcosA-FsinA),物块对斜面的摩擦力F2为压力与磨擦系数的积(F2=F1*tgA),F1、F2合力垂直向下,所以得出结论:与地面没有摩擦力。
2、当水平方向的力F向右时,情况较复杂,有多种情况。(可以证明当角A大于45度时,不管用多大的力物体都不会向上移动)。
一是当F较小,则物体是向下运动的趋势,受到的磨擦力是向上的。此时斜面受到的压力为F1(F1=mgcosA+FsinA),受到的物体对它的磨擦力F2(F2=mgsinA-FcosA),F2的方向是沿斜面向下的,明显F1、F2的合力不是垂直与水平面的,而是偏向右边,所以斜面与地面有摩擦力。
二是当F较大时,则物体是向上运动的趋势,受到的磨擦力是向下的。此时斜面受到的压力为F1(F1=mgcosA+FsinA),受到的物体对它的磨擦力F2(F2=FcosA-mgsinA),F2的方向是沿斜面向上的,明显F1、F2的合力是偏向右边,所以斜面与地面有摩擦力。

有。物体会慢慢静止下来

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