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?
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
题型二:静止状态与极限平衡
问题2
题型三:极限平衡与非平衡
问题3
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:
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
题型五:求拉力取值范围
问题5
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
问题7
今天的内容就讲到这里啦,练习题如下:
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