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2.整体观:当每个个体都处于平衡状态时,我们可以忽略个体
1、摩擦角
将多个对象作为一个整体,根据其差异进行分析和处理,称为整体法。
1、总反作用力:物体上接触面的摩擦力和支撑力的合力称为总反作用力。
在运用整体性方法时,应注意“制度”、“内力”、“外力”的含义。
一般用R表示,又称接触反作用力。
3. 申请
2、摩擦角:反力与支撑力之和的最大值
1、将物体置于水平面上,用与水平方向成30°的力拉动物体,物体
夹角称为摩擦角,一般用 表示。 此时高中物理摩擦角,
Φm
匀速向前运动。如果这个力的大小不变,沿水平方向拉物体,物体仍能
要么物体发生了滑动,则必然有:
φm=actanμ
匀速前进,求物体与水平面之间的动摩擦因数μ。
(μ为动摩擦因数),称为动摩擦角;
这是一个显示了解决摩擦角问题优越性的问题。可以通过不同的方式来解决
要么物体达到最大运动趋势,必然有:
φms
方法的比较给同学们留下了深刻的印象。
(是静摩擦因数),称为静摩擦角。
=actanμsμs
方法一,正交分解。 (学生分析力→建立方程→得出结果。)
通常处理为。
φm=φms
方法二、利用摩擦角解决问题。
3、引入总反力和摩擦角的意义:使物体受力的分析和处理更加方便。
引入总反力R,对物体的两个平衡状态进行受力分析,然后进行
方便又简单。
图1左图和中图的矢量平移结果(注:重力G是常数,
2. 孤立法和整体法
总反作用力R的方向不变,F的大小不变),φ为摩擦角。
1.隔离方法:当有两个或多个对象时,需要分别单击m。
然后将两幅图像重叠,形成图1右图。由于灰色三角形是顶点
将其分解,将每个个体一一隔离出来进行分析处理,称为隔离法。
对于30°的等腰三角形,其顶角的角平分线必须垂直于底...所以有: φ
在处理隔离方程之间的联系时,应注意相互作用力m的大小
=15°。数值越大,意味着当θ≤θm时,无论垂直向下的压力有多大,物体都不会
终于,。 会滑下来。
μ=tgφm
回答:。
思考:如果F的大小可以选择,那么物体就可以保持匀速运动
可以提前的最小F值是多少?
解决方法:见图。 右图中虚线的长度是,所以,。
=Gsinφm
答案:°(其中G是物体的重量)。
分析:如图所示,物体受到四种力的作用。 重力和压力的合力为G+F。 静摩擦力
力Fs,斜面支撑力F
N、根据平衡条件将G+F分解为F1和F2:
F=F=(G+F)cosF=F=(G+F)sin
N2s1
物体不滑落的条件是F
s小于最大静摩擦力Fm,且Fm=μFN,
因此,(G+F)sinθ≤(G+F)cosθ
图1简化为θ≤θ≤μ,
2.“杰克”问题:将物体放在固定的斜面上高中物理摩擦角,对其施加垂直力。
所以只要θ≤μ,无论F有多大,物体都不会下滑。
物体与斜面之间的向下压力和摩擦系数为μ。求斜面的最大倾角θ
解释:“杰克”螺旋实际上可以视为 tanθμFcosα 简化为 αα>μ
8、(第三届全国预赛)用力F推动水平地面上的木块,如图所示。
盒子的质量为M,木盒子与地面的摩擦因数为Q:当力F等于垂直方向时
角φ在什么角度时,无论力F有多大,也推不动木箱?
分析:该问题有两种解法,一种是利用基于平衡条件的数学建模得到)
然后求F=F(θ)后的极值。 另一种方法是引入总反作用力(摩擦角),将四个力级转化为
平衡是一种三力平衡,可以基于矢量三角形直观、快速地求解。
解1:(利用平衡条件求解)假设拉力与斜面的夹角为θ,则从平面
【思路解析】本题属于物体平衡问题。 一般方法是利用平衡条件来建立方程。
可得平衡条件:Fcos(mgcosFsin)mgsin0
Cheng找到了极值,但这里我们用摩擦角的概念来分析:
(sincos)mg
即F
选择一个对象作为研究对象。 受力如图所示。 在四个力的作用下它是静止的。 则为 (cossin)
,令 tan 那么我们有
静摩擦角 φ(sincos)mgsincos
0.满足tgφ0=,由平衡条件可知,当0