Question

如圖2－2所示水平放置的粗糙的長木板上放置一個物體m，當(dāng)用于緩慢抬起一端時，木板受到的壓力和摩擦力將怎樣變化？

Answer 1

抬起木板的過程中，摩擦力的變化是先增加后減小。壓力一直減小。

錯解以木板上的物體為研究對象。物體受重力、摩擦力、支持力。因?yàn)槲矬w靜止，則根據(jù)牛頓第二定律有


錯解一：據(jù)式②知道θ增加，f增加。
錯解二：另有錯解認(rèn)為據(jù)式②知θ增加，N減小則f=μN(yùn)說明f減少。
【錯解原因】錯解一和錯解二都沒能把木板緩慢抬起的全過程認(rèn)識透。只抓住一個側(cè)面，缺乏對物理情景的分析。若能從木塊相對木板靜止入手，分析出再抬高會相對滑動，就會避免錯解一的錯誤。若想到f=μN(yùn)是滑動摩擦力的判據(jù)，就應(yīng)考慮滑動之前怎樣，也就會避免錯解二。
【分析解答】以物體為研究對象，如圖2－3物體受重力、摩擦力、支持力。物體在緩慢抬起過程中先靜止后滑動。靜止時可以依據(jù)錯解一中的解法，可知θ增加，靜摩擦力增加。當(dāng)物體在斜面上滑動時，可以同錯解二中的方法，據(jù)f=μN(yùn)，分析N的變化，知f_滑的變化。θ增加，滑動摩擦力減小。在整個緩慢抬起過程中y方向的方程關(guān)系不變。依據(jù)錯解中式②知壓力一直減小。所以抬起木板的過程中，摩擦力的變化是先增加后減小。壓力一直減小。