...受平行于路面的摩擦力的判断依据是什么?为什么?
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发布时间：2024-09-28 08:24
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热心网友
时间：2024-09-29 12:35
在倾斜路面上转弯行驶的小车是否受平行于路面的摩擦力的判断依据是小车实际所处的情况。如果小车在倾斜路面上，且沿着路面向外偏离，那么小车本身就会产生一定程度的垂直向路面的摩擦力以及平行于路面方向的摩擦力，这时摩擦力的大小和方向取决于小车与路面之间的接触情况、小车滑行的速度等因素。 而在文中讨论的这个情况下，小车的运动情况已经被设定为只有向心力作用，且向心力由路面对小车的支持力和重力提供。根据牛顿第二定律和向心力公式 F=mv^2/R，可得小车做匀速圆周运动所需向心力与小车的质量、圆周半径和速度平方成正比。利用斜面上的平衡分析，可以推导出mgtanA=m·v^2/R，也即 v=根号下gRtanA，这说明小车做匀速圆周运动必须满足一定的转速条件，否则无法维持圆周运动状态。
若v<根号下tanA，小车实际圆周运动所需向心力不足，无法维持匀速圆周运动状态，因此小车会越来越偏离圆形轨迹。在这种情况下，小车与路面间的接触变得松散，小车从路面顶上或者斜滑下来的可能性比较大，因此小车会受到沿向路面方向的摩擦力作用，以避免自侧滑脱离路面。此时，摩擦力产生的原因是小车受力平衡条件和圆周运动要求之间的矛盾导致垂直于路面的支持力不足使小车与路面失去贴合，进而引发侧向滑动行为。当小车向心力恰好满足要求，即 v=根号下gRtanA 时，由于圆周运动需求得到满足，小车可以始终保持在圆周轨道上运动。在这种情况下，小车与路面之间的结合状态较好，且有向心力的存在，路面对小车的支持力的分解成分全部托着小车前往中心区域，因此此时小车在倾斜路面上转弯行驶不需要受到平行于路面的摩擦力支持。
热心网友
时间：2024-09-29 12:30
判断依据是小车在转弯时是否有向心加速度，如果有，则说明存在向心力，而向心力只能由路面对小车的支持力和重力提供。如果小车在转弯时没有向心加速度，则说明不存在向心力，此时可能存在平行于路面的摩擦力。
当小车的速度小于根号下tanA时，其向心力不足以维持其在转弯时的运动状态，因此需要平行于路面的摩擦力来提供额外的向心力，以维持其运动状态。而当小车的速度大于等于根号下tanA时，其向心力足以维持其运动状态，因此不需要平行于路面的摩擦力。
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热心网友
时间：2024-09-29 12:35
根据网上的资料，如果小车的向心力仅仅由路面对其支持力和重力提供，设路面与水平面之间夹角为A，则mgtanA=m·v^2/R,v=根号下gRtanA .此时路面对车无摩擦力作用。若v<根号下tanA，则路面对小车有摩擦力作用。原因是什么？
原因是当v<根号下gRtanA时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，需要摩擦力来补充。具体来说，设路面与水平面之间夹角为A，则重力mg可以分解为垂直于路面的分量mgcosA和平行于路面的分量mgsinA。支持力N与重力垂直分量平衡，即N=mgcosA。向心力F由重力平行分量和摩擦力f共同提供，即F=mgsinA+f。设弯道半径为R，小车速度为v，则向心力还满足F=mv^2/R。
综合以上两个式子，可以得到：
mgsinA+f=mv2/R
如果f=0，即没有摩擦力，那么可以解出v的值为：
v=gRsinA
这就是小车在不受摩擦力的情况下能够保持圆周运动的唯一速度。如果v小于这个值，那么向心力就不够了，需要摩擦力来补充；如果v大于这个值，那么向心力就过大了，需要摩擦力来抵消。所以摩擦力的方向和大小取决于v和A的关系。
