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在家学习力学问题,六大题型详解(二)
2020-03-26 正领国际教育

小伙伴们,牛二和平衡学习得如何?看看上次的练习题做对了没有?

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这一章我们要讲的是摩擦力。

一说到摩擦,我耳边顿时响起当年那首神曲:

我的滑板鞋 时尚时尚最时尚

回家的路上我情不自禁

摩擦 摩擦

在这光滑的地上摩擦

正好借这首歌向大家说明,在现实生活中我们走在再光滑的地面上也是有摩擦力的。

那么摩擦力和什么因素有关呢?

其一是摩擦系数μ,它是和接触表面的材料有关,越粗糙摩擦系数就越大。“smooth surface”仅仅是理论上的,因为μ很小,为了解题方便,我们假定μ=0。

其二就是两个接触物体之间的压力R。

摩擦力的取值范围是F≤μR,以下两种情况下摩擦力正好等于μR:

1. Moving

2. About to move,我们称之为limiting equilibrium(极限平衡状态)

题型一:傻瓜平衡与极限平衡

问题1

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题型二:静止状态与极限平衡

问题2

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题型三:极限平衡与非平衡

问题3

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下面要讲的两题都是斜坡问题,这是摩擦力中的一个难点。我们考虑以下两个极限平衡状态:

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请注意F方向是阻碍物体运动或者运动趋势的方向,即与物体运动或运动趋势的方向相反。

试想一下言情剧中男女主一言不合,女主佯装要夺门而出,将动未动之际,男主一把拖住她:“不!我不让你走!”

那么女主“夺门而出”就是运动趋势的方向,而男主所扮演的角色就是要阻碍物体运动趋势。

言归正传,我们来看题。

题型四:判断物体状态

有两种情况需要判断的情况:

若摩擦力F方向不明 → 假设一个方向 → 如果算出F<0,说明要换方向。

若物体状态不明 → 假设处于平衡状态  → 如果算出F>,说明物体不平衡,处于运动状态。

问题4

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题型五:求拉力取值范围

问题5

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题型六:A ring on a road

这也是常见的一个考点,当杆子是水平方向或竖直方向时,小环所受力的方向也是不同的,我们各看一题。

问题6

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问题7

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今天的内容就讲到这里啦,练习题如下:

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疫情还未消退,但是考试的日子渐渐临近,祝愿小伙伴们都可以得高分,进牛校,收获《我的滑板鞋》中所唱的如愿以偿、梦想成真的满足感:

我的滑板鞋

我给自己打着节拍

这是我生命中美好的时刻

我要完成我最喜欢的舞蹈

在这美丽的月光下

在这美丽的街道上

我告诉自己这是真的 这不是梦

一步两步 一步两步

一步一步似爪牙

是魔鬼的步伐

摩擦 摩擦

在这光滑的地上摩擦 摩擦

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