作业帮高中物理力学手里分析,但过程有一步看不懂,
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/21 19:23:03
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
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
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.
再问： 把里面的书看成一个整体，可是不是受到了外面俩本书的摩擦力，为什么等于2μ2F
再答： N-2本书作为一个整体，两侧都受到了外面的书的摩擦力，就好比书与手之间的摩擦力是两只手与书之间均有摩擦力一样，如果一端的书受到摩擦力，而另一端的书没有受到摩擦力，那另一端的书就会掉出来了
每本书都是受到F压力，是因为作用力与反作用力的缘故
再问：
再问： 可是为什么是2μ2F
再答： N-2作为一个整体与左边的书有摩擦力μ2F，同时也与右边的书有摩擦力μ2F，两个力的方向都是向上，因此，N-2作为一个整体受到的摩擦合力就是2μ2F，方向向上。
再问： 可是这个静摩擦不是外面俩本书给的的。为什么用压力来算
再答： 计算摩擦力的公式是与摩擦面垂直的力乘以摩擦系数，而垂直摩擦面的力只有F
再问： 我的意思是外面的俩本书对压力有阻碍作用吗
再问： ？
再答： 根据作用力与反作用力原理，可以说外面的两本书不但对压力无阻碍作用，还把压力传递给了其他书，并且都是F
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.
再问： 把里面的书看成一个整体，可是不是受到了外面俩本书的摩擦力，为什么等于2μ2F
再答： N-2本书作为一个整体，两侧都受到了外面的书的摩擦力，就好比书与手之间的摩擦力是两只手与书之间均有摩擦力一样，如果一端的书受到摩擦力，而另一端的书没有受到摩擦力，那另一端的书就会掉出来了
每本书都是受到F压力，是因为作用力与反作用力的缘故
再问：
再问： 可是为什么是2μ2F
再答： N-2作为一个整体与左边的书有摩擦力μ2F，同时也与右边的书有摩擦力μ2F，两个力的方向都是向上，因此，N-2作为一个整体受到的摩擦合力就是2μ2F，方向向上。
再问： 可是这个静摩擦不是外面俩本书给的的。为什么用压力来算
再答： 计算摩擦力的公式是与摩擦面垂直的力乘以摩擦系数，而垂直摩擦面的力只有F
再问： 我的意思是外面的俩本书对压力有阻碍作用吗
再问： ？
再答： 根据作用力与反作用力原理，可以说外面的两本书不但对压力无阻碍作用，还把压力传递给了其他书，并且都是F