高中物理受力分析

Question

如图，一个质量为M、倾角为a的楔状斜面体A，放在粗糙的水平面上，斜面上有一个质量为m的物体B。A、B间的动摩擦因素为u，B沿斜面下滑时，A保持静止不动，求地面对A的摩擦力 大小 和 方向。

遇到这类受力分析题我该怎么做啊?感觉好迷糊，有时一些选择题还问物体受力个数。
能详细告诉我接这个题的方法吗。
还有这道题怎么做··详细点也好！

Answer 1

受力分析的步骤：
1.确定受力分析对象
2.分析物体所受到的力，一般可以按照重力、弹力、摩擦力的顺序，当然，还有题目中给定的外力。
3.建立直角坐标系，一般x轴或y轴平行于物体运动的方向，或平行于接触面，然后将各个不在坐标轴上的力分解到坐标轴上，在坐标轴上的力也要表示出来。
4.如果是物体静止或匀速直线运动，说明x轴和y轴上的合外力都为0，如果是匀加速直线运动，说明沿着运动方向（x轴或y轴，是一开始确定的）的合力为ma（m为质量，a为加速度）
大致就是这样，下面根据本题来分析
首先选取物体B为受力分析对象。本题中，物体B受到重力、斜面对B的摩擦力以及斜面对B的支持力（属于弹力），物体B在三个力的作用下保持静止，也就是合外力为0。
建立直角坐标系，取沿斜面向上为x轴正方向，垂直斜面向上为y轴正方向，则摩擦力沿x轴正向，支持力沿y轴正方向。重力不在坐标轴上，需要进行分解，可以分解为沿斜面向下的力（大小mg*sinα）和垂直斜面向下的力（大小mg*cosα）。
物体B沿斜面下滑，也就是在y轴方向无运动，也轴合外力为0，所以支持力与重力垂直斜面向下的分量相等，也就是支持力F=mg*mg*cosα，而摩擦力f=uF=u*mg*mg*cosα
总的来说，物体B受到物体A的支持力，大小为mg*cosα，受到物体A对他的摩擦力，大小为u*mg*mg*cosα，根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等，方向相反，也就是说物体A受到物体B对它的压力F‘大小为mg*cosα，方向沿斜面向下，物体A受到物体B对它的摩擦力，大小为u*mg*mg*cosα，大小沿斜面向下。
物体A保持静止，则水平方向的合力为0，水平方向受到的力为上面两个力在水平方向上的分量加上地面对A的摩擦力，上面两个力的水平分量分别为u*mg*mg*cosα*cosα（向左）和mg*cosα*sinα（向右），二者的合力为mg（cosα*sinα-u*cosα*cosα），方向向右，所以摩擦力方向向左，大小与上面的合力相等。 ，和你给出的答案结果是一致的

Answer 2

注意此题B的下滑状态未知，但是无论是加速下滑还是匀速下滑，其摩擦力均为动摩擦力。此题建议用隔离法做，因为如果用整体法的话，B如果为非匀速状态，那么则为非惯性系，牛顿定律不再适用。隔离法分析A，三个力的作用，重力，支持力与摩擦力，做正交分解时，建议选择垂直于斜面方向为y轴方向。那么y轴方向有mgcosa=Nab，而x轴方向只要知道摩擦力大小fab=uN=umgcosa就可以了。
下面分析物体B，物体B受到重力，地面给的弹力，这点比较好分析，那么物体B又与A有一定的作用力，是多少呢？这点并不难分析，如果熟知牛顿第三定律就会发现，物体A给B的作用力无非是fab'和N'，（打撇表示反作用力），那么就很好分析了，物体B没动，遵循牛顿第一定律，物体受力平衡。可以想象，如果地面是光滑的，那么B将向右运动，所以地面给B的摩擦向左。由平衡条件：（水平方向）fab'cosa+f地=mgcosasina f地可求

Answer 3

如果B是匀速下滑，那B就受力平衡，受重力，斜面支持力，和摩擦力。因为是受力平衡，所以摩擦力，斜面支持力的合力就是一个竖直向上，与重力大小相同的力。而斜面受重力，地面支持力，B对它的摩擦力，B对他的压力，可能有地面对他的摩擦力。因为其中只有B对它的摩擦力，B对他的压力，地面对他的摩擦力有水平方向的分力，而其中前两者合力应该是竖直向下的，而A静止受力平衡，所以就没有地面对他的摩擦力了。但如果B有加速度，那B斜面支持力和摩擦力的合力就向左有个倾角，相对的，斜面所受B对它的摩擦力和B对他的压力的合力就向右有个倾角，那么要使它受力平衡，就必须有一个向左的地面对他的摩擦力。Over

Answer 4

地面对A的摩擦力水平向左，大小是umgsinacosa,用隔离法做。追问

怎么做啊。。不懂。怎么分析··答案是mg·cosa（sina-ucosa)

追答

答案是对的，刚才计算有误。。。不好意思。。
先隔离B，对B受力分析，将重力分解得到一个沿斜面向下的力mgcosa，一个垂直斜面的力mgcosa,即对鞋面的正压力，那么B将受到一个沿斜面向上的摩擦力umgcosa，那么B受到的合力就是mgcosa-umgcosa，方向沿斜面向下，再用整体法思考，将B和A看成一个整体，A静止，那么这个整体受到的合外力就是mgcosa-umgcosa，方向也是沿斜面向下，而这个合外力由地面提供，那么地面受到A、B整体的合力就与之大小相等、方向相反，将这个力分解，沿水平方向的力就是地面给A的摩擦力，即（mgcosa-umgcosa）cosa，化简即得mg·cosa（sina-ucosa），水平向左

Answer 5

解：法一：对B，受到三个力：重力mg、支持力N（垂直斜面向上）、滑动摩擦力f（沿斜面向上）
加速过程，垂直斜面方向：由平衡条件知：N-mgcosα=0，N=mgcosα
又f=μN=μmgcosα
对A：受到5个力：重力Mg、地面支持力N1、B对它的压力N、
B对它的摩擦力f(沿斜面向下)，地面摩擦力f1（设方向向左）
水平方向：由平衡条件知：f1+fcosα-Nsinα=0，
f1=mgcosα(sinα-μcosα)>0，
说明假设正确，即方向水平向左。
注：这个方法较笨，但好理解。追问

这个不太懂，为什么那个要设地面摩擦力f1向左，并且那个不等式为什么知道大于0..
有别的解法么

追答

1.随便设的，反正不是向左就是向右，这是物理学经常采用的方法，随便设一个方向，求解，求出正的，说明你设对了，求出负的，说明实际方向与你假设的方向相反。
对B：沿斜面方向：mgsinα-f=ma，f=μmgcosα，由于a>0(物体加速下滑)，因此可知
mgsinα>μmgcosα，因此f1>0。

2.估计法二你更难理解了（虽然它算的无比快速，甚至那眼睛看就能看出结果），但那是牛顿第二定律的高级手段，建议先把法一理解了。

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Answer 6

B是加速还是减速？用整体法