一架均勻梯子,一端放置在水平地面上,一端靠在豎直的墻上,梯子與地面及梯子與墻的最大靜摩擦系數(shù)分別為μ1,μ2,求梯子能平衡時與地面所成的最小夾角。
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這個問題提得好,非常具有代表性。學會它的受力分析,基本可解決高中的所有剛體受力分析了。你很走運啊,土豆。對于一個剛體來說,他的總的受力情況和它總的加速度成牛頓第二定律關(guān)系。同時,他的力矩與它的轉(zhuǎn)動趨向相關(guān)。對于穩(wěn)定的剛體,受力情況要整體分析,并且主要關(guān)注兩個點。1、受力平衡。2力矩平衡。先說第一點:受力平衡可以列出兩個方程。就是:正交分解后,兩個方向上受力平衡。這里主要分析三個點:a。重心的重力。b。梯子上端的力:垂直于墻面的支持力;墻面對梯子的靜摩擦力(如果沒有靜摩擦力,那么梯子向下滑動,因此摩擦力豎直向上。)c。梯子下端的力:垂直于地面的支持力;地面對梯子的靜摩擦力(如果沒有靜摩擦力,那么梯子向后滑動,因此摩擦力水平向前。)這里看來,所有的力都不需要分解了。在水平方向上:N2=f1;在豎直方向上:G=f2+N1其中:f1=N1/2f1=1/2u1所以,當f2=0,時,tanQ取得極小值1/2u1。