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斜面上某位置的重力分解和斜坡倾斜角度对运动的影响

✍️ 作者:机械工程 👁 阅读 2,358 💬 评论 36 ⏱ 阅读约 6 分钟

斜面上某位置的重力分解和斜坡倾斜角度对运动的影响

本文目录

  1. 同一高度下,斜面坡度越大越?
  2. 物体对斜面的压力是什么?
  3. 汽车在斜面上时地面摩擦力的方向应该与速度方向相同吗?
  4. 重力在斜面上的分力怎么求?
  5. 为什么斜面的倾角越小,越省力?

同一高度下,斜面坡度越大越?

  相同高度使斜面的坡度越小越能省力坡度越大就越费力,是正确的。   斜面简介:   斜面是简单机械的一种,可用于克服垂直提升重力G的困难。利用斜面将物体提升到一定高度时,力的作用距离和力的大小都取决于斜面的倾角。物体与斜面间摩擦力f很小时,可达到很高的效率。   同一水平面成向上倾斜角度的平面。沿垂线向上举物体费力,若把物体放在斜面上,沿斜面往上推或拉就可以省力。设重量为W的物体放在升角为α的斜面AB上。当物体静止或做匀速直线运动时,若不考虑摩擦,则由静力学平衡条件可知重力W 、沿斜面的拉力F和斜面的法向反力N构成一封闭力三角形F=Wsinα。   因F为输入力,W为输出力,所以斜面的机械益=W/F=1/sinα=s/h。这就是斜面原理:输出力同输入力之比等于直角三角形ABC中的斜边同一直角边之比。 因s>h,所以斜面的机械效率小于1。盘山公路、物料运输机中的斜面传送带等就是斜面原理的具体应用。   斜面与平面的倾角越小,斜面较长,则省力,但费距离,机械效率低。斜面与平面的倾角越大,斜面较短,则费力,但省距离,机械效率高。

物体对斜面的压力是什么?

物体对斜面的压力是重力一个分力。根据力的合成原理,合力可以分解成几个分力的作用,在斜面上的物体的重力可以分解为垂直于斜面的压力和沿斜面的向下的下滑力。

因为压力是垂直作用在物体表面上的力,所以,这个垂直于斜面的压力,就是物体对斜面的压力。

汽车在斜面上时地面摩擦力的方向应该与速度方向相同吗?

不一定。

摩擦力的方向与相对运动方向相反。这里的相对运动,是接近地面的轮胎面与地面间的相对运动或相对运动趋势。不一定是汽车车身与地面的相对运动。

先把汽车在平面上时,地面摩擦力的方向分析清楚,再过渡到斜面上,不然容易把重力沿斜面的分力与摩擦力,相对运动等搞乱。

重力在斜面上的分力怎么求?

选择一个坐标系,沿着斜面或选择水平面,然后在坐标系上分解,注意角度的换算,选择坐标系有时候很关键。

假设只考虑摩擦力和重力。

若拉力沿斜面向上,斜面角度为θ,摩擦系数为u,比较重力沿斜面上的分力f1=mgSinθ和拉力F的大小,注意加上静摩擦力umgCosθ(谁小给谁加)。

最后木块会向力大的一边移动,滑动摩擦力为f1与F的差。(此时不考虑静摩擦力)

拉力若不沿斜面向上,将其分力分别加于重力的分力即可。

为什么斜面的倾角越小,越省力?

答:因为斜面的倾角越小,下滑力mgsinα就变小,所以就省力。由于在斜面上物体受到的的重力可以分解为沿斜面向下的下滑力mgsinα和对斜面的正压力mgcosα,当α减小时,正弦sinα变小,下滑力变小。

余弦cosα变大、正压力变大,这就是省力的原因。

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