Question

長直木板的上表面一端放有一鐵塊，木板由水平位置緩慢向上轉動(即木板與水平面的夾角α變大)，另一端不動，如圖所示，寫出木板轉動過程中所受摩擦力與角α的關系式，并分析隨著角α的增大，摩擦力怎樣變化．(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(α＜90°)

Answer 1

答案：
解析：

答案：F靜＝mgsinα　F滑＝μmgcosα　摩擦力先增大后減小 　　解析：物體受力分析如圖所示 　　①轉動較小角度時，壓力FN＝mgcosα較大，最大靜摩擦力較大，而重力沿斜面向下的分力mgsinα較小，因此，鐵塊受靜摩擦力作用，由力平衡條件知，靜摩擦力F靜＝mgsinα，α增大，F靜增大． 　　②隨著α增大，壓力FN＝mgcosα減小，最大靜摩擦力減小，而重力沿斜面向下的分力mgsinα增大，因此，當角α超過某一值時，鐵塊受滑動摩擦力作用，由F滑＝μFN知，F滑＝μmgcosα，α增大，F滑減小．

提示：

靜摩擦力與正壓力無關，其大小隨外部條件的變化而變化，而最大靜摩擦力與正壓力成正比．當物體受到的靜摩擦力達到最大靜摩擦力時，物體開始發生相對滑動，摩擦力變為滑動摩擦力．