重力垂直斜面的分力与物体垂直斜面的正压力

就一般情况而言，放在斜面上的物块，其重力将产生两种效果：一是使物块沿斜面下滑（或有下滑趋势）；二是使物块紧压斜面并互相形变。由此，斜面上的物块的重力可以分解为平行斜面的分力F₁及垂直斜面的分力F₂，如图所示。其中F1也可称为沿斜面的向下分力。但是，另一个分力F₂往往被一些人称为垂直斜面的正压力，这种说法，我们认为是错误的。

由“等效”原则知道，合力和分力是作用在同一物体上的两组等效力，考虑了合力就不能同时再考虑其分力，反之考虑了分力就不能同时再考虑其合力，并且合力和分力属于同一性质的力。如图所示，G是斜面上物块受到的重力，F₁和F₂就是G的两个等效分力。重力属于万有引力，那毫无疑问，它们的两个分力F₁和F₂也应属于万有引力。现在，让我们再看F₁是否是垂直斜面的正压力。不错，当物块放在斜面上时，斜面的确会受到一个法向压力N的作用（图中未画出），而且，当物块在斜面的法线方向上平衡时，可证明F₂的大小与N相等（都为Gcosθ），方向也相同。但是，决不能由此认为F₂就是正压力N。因为正压力N是物块作用在斜面上的一个力，这力属于弹性力性质，而F₂却是作用在物块上重力G的一个分力，是属于万有引力的性质（前面已论述过），所以，不论是从施力者和受力者来看，还是从力的性质来看，F₂都不应称为正压力，而只能称为重力垂直斜面的一个分力。如果把F₂与N这两种不同性质的力混为一谈，在分析受力时容易出错。为了便于分析、对比，我们把F₂与N这两力的区别和联系列表如下：

F₂与N的区别和联系表

发布时间：2009/3/20 7:11:14  阅读次数：17927