一架均匀梯子,一端放置在水平地面上,一端靠在竖直的墙上,梯子与地面及梯子与墙的最大静摩擦系数分别为μ1,μ2,求梯子能平衡时与地面所成的最小夹角。
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这个问题提得好,非常具有代表性。学会它的受力分析,基本可解决高中的所有刚体受力分析了。你很走运啊,土豆。对于一个刚体来说,他的总的受力情况和它总的加速度成牛顿第二定律关系。同时,他的力矩与它的转动趋向相关。对于稳定的刚体,受力情况要整体分析,并且主要关注两个点。1、受力平衡。2力矩平衡。先说第一点:受力平衡可以列出两个方程。就是:正交分解后,两个方向上受力平衡。这里主要分析三个点:a。重心的重力。b。梯子上端的力:垂直于墙面的支持力;墙面对梯子的静摩擦力(如果没有静摩擦力,那么梯子向下滑动,因此摩擦力竖直向上。)c。梯子下端的力:垂直于地面的支持力;地面对梯子的静摩擦力(如果没有静摩擦力,那么梯子向后滑动,因此摩擦力水平向前。)这里看来,所有的力都不需要分解了。在水平方向上:N2=f1;在竖直方向上:G=f2+N1其中:f1=N1/2f1=1/2u1所以,当f2=0,时,tanQ取得极小值1/2u1。