高中物理力学手里分析,但过程有一步看不懂,如图所示,一个同学用双手水平地夹住一叠书,已知他用手在这叠书的两端施加的最大水平压力为F=300N,如每本书的质量为0.50kg,手与书之间的动摩擦

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/10 07:34:09
高中物理力学手里分析,但过程有一步看不懂,如图所示,一个同学用双手水平地夹住一叠书,已知他用手在这叠书的两端施加的最大水平压力为F=300N,如每本书的质量为0.50kg,手与书之间的动摩擦

高中物理力学手里分析,但过程有一步看不懂,如图所示,一个同学用双手水平地夹住一叠书,已知他用手在这叠书的两端施加的最大水平压力为F=300N,如每本书的质量为0.50kg,手与书之间的动摩擦
高中物理力学手里分析,但过程有一步看不懂,
如图所示,一个同学用双手水平地夹住一叠书,已知他用手在这叠书的两端施加的最大水平压力为F=300N,如每本书的质量为0.50kg,手与书之间的动摩擦因数为µ1=0.40,书与书之间的动摩擦因数为µ2=0.25,则该同学最多能水平夹住多少本书(已知最大静摩擦力约等于滑动摩擦力,g取10m/s2.)(  )
A.48    B.30    C.32    D.50    
考点:共点力平衡的条件及其应用;静摩擦力和最大静摩擦力;力的合成与分解的运用.
专题:共点力作用下物体平衡专题.
分析:先将所有的书(设有n本)当作整体,受力分析,根据共点力平衡条件列式分析;再考虑除最外侧两本书(n-2本),受力分析,受力分析,最后得出结论.
先将所有的书(设有n本)当作整体,受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有
2μ1F≥nmg…①
再考虑除最外侧两本书(n-2本),受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有
2μ2F≥(n-2)mg…②
由①②,解得:
n≤32
故最多可以有32本书;
故选C.

公式二是怎么来的,为什么等于2μ2F,外面的两本书难道把压力分解完了么

高中物理力学手里分析,但过程有一步看不懂,如图所示,一个同学用双手水平地夹住一叠书,已知他用手在这叠书的两端施加的最大水平压力为F=300N,如每本书的质量为0.50kg,手与书之间的动摩擦
公式一表示最外侧的“书不脱离手”,考量的是手与书之间的摩擦力,“书不脱离手”并不意味着“书不脱离书”,因为μ1>μ2,μ1在手与书接触面起作用,μ2在书与书接触面起作用.要使“书不脱离书”,就要把N-2本书作为整体来考虑受力情况,只有满足公式二才能保证N-2本书不脱离外侧的两本书.
同时满足公式一公式二,才能保证“书即不脱离手”,同时“书也不脱离书”,从而保证夹住书,否则书肯定夹不住.

除去最外两侧的书,其他书之间的摩擦因数都为μ2,每本书收到的压力都为F,每本书都有两个面受摩擦力。所以有2式。
注意:这里的摩擦因数是滑动摩擦因数μ2,而不是静摩擦因数。μ2默认为是等于最大静摩擦因数的。为什么每一本书都受到F的压力...

全部展开

除去最外两侧的书,其他书之间的摩擦因数都为μ2,每本书收到的压力都为F,每本书都有两个面受摩擦力。所以有2式。
注意:这里的摩擦因数是滑动摩擦因数μ2,而不是静摩擦因数。μ2默认为是等于最大静摩擦因数的。

收起

2u2F 是把除了旁边的两本书之外的所有的剩下的书本看成了一个整体了