免費下載！
[!--downpath--]第!"卷第#期濰坊教育學院學報$%&’!"(%’#)**+年第#期,-./(01-234520(647.8095-(018-:;’)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!**+質心滾動中靜磨擦力方向的直觀判定及作功問題王權（德州教育大學機電與信息工程系，山東徐州)<)+**）摘要：本文以常見的熱學現象為例，從理論上闡明判定靜磨擦力方向的方式及作功問題的證明技巧。關鍵詞：靜磨擦力；運動趨勢；瞬時平動中圖分類號：-!""’#文獻標示碼：=文章編號："$$%&#$’$（#$$(）$)&$$#*&$#!純滾動中靜磨擦力方向的直觀判定相對靜止的兩個物體之間有相對滑動趨勢時，則在兩個物體的接觸面（點）上就存在著妨礙相對滑動趨勢的靜摩擦力，其方向與滑動趨勢方向相反。
在質心滾動中，物體間相對滑動趨勢不象平動那樣直觀，靜磨擦力方向不易給出。在圖!（略）中，質量為!，直徑為"的勻質實心圓錐體，受一水平外力#"作用，在水平面上作純滾動。作用在圓錐體$點處的靜磨擦力方向由于相對滑動趨勢不顯著，無法直接判定。為了能比較直觀地確定滾動中靜磨擦力方向，可以應用下列方式：先隔離研究的滾動體，再構想$點不受靜磨擦力作用理論力學滾動摩擦力計算公式，之后找出在外力#"作用下，圓柱體$點的切向加速度的方向。（此即相對滑動趨勢），則$點所遭到的靜磨擦力方向同該切向加速度方向相反。在圖!（略）中，設$點不受靜磨擦力，圓柱體在#"的作用下，可看成剛體的平動和繞剛體的轉動，則$點的切向加速率應是平動加速度!"%和轉動的切向加速度!""的矢量和，即!"$>!"%>!""（圖)，略）。為了分辨!"$的方向，由圖)（略）可得：#">!!"%（!）#"?&">’%#（)）式中’%>!)!")，#>!"!">)&"，故有"!%（?）借助（?）我們可以得到各類情形下的$點的切向加速度!"$，因而便捷地確定靜磨擦力的方向。
比如：（!）當&@")時，!"@!%，則!"$沿!""方向，所以靜磨擦力的方向沿(軸正方向。如圖?（略）所示。（)）當&>")時，!">!%，!"$>*，這表明$點處無相對滑動趨勢，$點遭到的靜磨擦力為零。（?）當*A&A")時，!"A!%理論力學滾動摩擦力計算公式，靜磨擦力沿(軸的負方向。對于&>*，&A*以及只受力矩作用的純滾動情況，應用上述方式能容易判別靜磨擦力方向，不再贅言。上述方式和一般應用通常估算方式來確定靜磨擦力的方向結果是一致的。事實上，在圖)（略）中，設$點的靜磨擦力)方向沿(軸正方向，則：#B)>!*??（#）#&C)">’%$??>"$??（+）*??（<）解之可得)>)?"（&C")）#...
