高中物理摩擦角有关问题的运用

“摩擦角”在高中物理中算是一个比较偏僻的概念，一般在物理竞赛中常见，在高中物理有关的解题中，如果运用摩擦角，将会大大简化题目难度。摩擦角通常用来解决含有摩擦力时四个力动态平衡问题。

运用场景：当两个物体相互接触，接触面之间有滑动摩擦力时，物体受到支持力N和摩擦力f作用，这两个力的合力称为全反力，全反力与支持力N之间的夹角称为摩擦角，如下图所示，θ称为摩擦角。

因为tanθ=f/N=μN/N=μ，所以有以下特点：

1、滑动摩擦因数一定时，则摩擦角为定值。

2、当支持力N变化时，摩擦力f也随之发生变化，但摩擦角不会改变，即两者之间的夹角不变，全反力方向不变。

例题：

1、斜面上小球受拉力F(大小和方向都可变)，物体匀速状态，则F大小如何变化?

分析：当F与全反力R垂直时最小。

2、水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ（0<μ<1）。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，求拉力F的最小值是多少？

解析：本题同样适用于摩擦角的运用，当外力F与全反力R垂直时最小。

最小值F=

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