如图1所示,在固定斜面上放一小物体A,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,将一竖直压力F作用于A上,无论F多大,A都不会滑动,求斜面倾角α的最大值αmax.
如图1所示,在固定斜面上放一小物体A,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,将一竖直压力F作用于A上,无论F多大,A都不会滑动,求斜面倾角α的最大值αmax.
将A视为质点,受力分析如图2所示,建立如图所示的坐标系,由平衡条件得
f-(F+G)sinα=0
N-(F+G)conα=0
又知f≤fmax,其中fmax为最大静摩擦力,且fmax≈μN.
联立以上三式可解得tanα≤μ
即tanαmax=μ,αmax=arctanμ
可以看出,αmax仅与动摩擦因数有关,与F无关,即无论F多大,只要倾角满足了以上关系,A物体都不会滑动,这种现象被称为“自锁”现象.