我们先看下面的问题:
分析:物体做匀速直线运动,处于平衡状态。 对物体进行力分析。 垂直方向:物体受到垂直向上的重力和垂直于水平面的支撑力; 水平方向:物体受到水平方向的影响。 向右的拉力和向左的水平摩擦力; 重力和垂直方向的支撑力是一对平衡力,水平方向的拉力和摩擦力是一对平衡力。 拉力和摩擦力大小相等,又因为拉力=弹簧测力计的读数=2N,所以物体上的摩擦力为2N。
因此,在粗糙的水平面上拉动物体做匀速直线运动是没有问题的,并且拉力和摩擦力大小相等。
而基于这样的印象,很多中学生在遇到拉动物体在粗糙的斜坡上匀速运动的问题时,也感觉拉力和摩擦力是相等的! 它是否正确?
例如下面的问题:
弹簧测力计的读数是否为1N?
分析:铁块在斜坡上做匀速直线运动,且处于平衡状态。 并对铁块上的受力分析可知:①木块受到垂直向上的重力,②垂直于斜坡的支撑力,③沿斜坡向下的拉力,④沿斜坡向上的摩擦力摩擦力跟拉力有关吗,此时重力和支撑力不是一对平衡力,因此拉力和摩擦力也不是一对平衡力,拉力的大小不等于摩擦力的大小。
那么我们如何求出拉力的大小呢?
W有=Gh=10N×0.2m=2J
W=fS=1N×0.4m=0.4J
W总数=W有+W数量=2J+0.4J=2.4J
总重量=FS
F=W总计/S=2.4J/0.4m=6N
你明白吗? 我再出一道题给你练习,重点关注第4题!
写在最后:
上次你看到铁块在斜坡上匀速行驶时摩擦力跟拉力有关吗,别觉得摩擦力和拉力大小相等!
匀速行驶的汽车可以看作是驱动铁块匀速行驶的模型。 汽车上的拉力就是底盘输出的牵引力。 汽车的功率/底盘的功率就是牵引力做功的功率!