倾角为θ的斜面与水平面保持静止,斜面上有一重力为G的物体A,物体与斜面间的动摩擦系数为μ,且μ< tgθ

3个回答

  • 题目上说物体在斜面上保持静止.

    请分析此物体 ,画出此物体的受力图 ,物体共受 3 个力(重力:G /摩擦力:f /正向力:N)

    自己定义以平行斜面为 x 轴(以斜面下滑方向为正) ,垂直斜面为 y 轴(以远离斜面方向为正)

    将物体的重力G 拆成平行斜面跟垂直斜面的两个分量 .

    平行分量 = G * sinθ ,垂直分量 = G * cosθ

    不管此物体是否下滑 ,y 轴方向的运动 .故 y 轴方向的净力为零 .

    y :N + ( - G * cosθ ) = 0 => N = G * cosθ ----- (1)

    因为物体静止不动 ,同理可知 x 轴方向的净力亦为零 .

    x :G * sinθ + ( - f ) = 0 ----- (2)

    我们来考虑一下此情况,因为此物体若要沿著斜面产生滑动,必须克服最大静摩擦力.

    若下滑力刚好等於最大静摩擦力时 ,表示物体洽开始滑动 .

    而最大静摩擦力可以由公式求出 :f (max) = μ * N = μ * G * cosθ 将其代入 (2)

    可以得到 μ = tanθ (此为物体和斜面间的μ值 ,当角度增加 ,使此式成立时即会开始下滑.)

    但因为题目中物体是静止的 ,表示说 f < f (max)

    f = G * sinθ < f (max) = μ * G * cosθ 可以求得 μ < tanθ (得解)