一道关于力的合成的高一物理题,登山运动员有时侯需使用在两竖直岩石墙间爬上去的技术,如图所示,假定鞋与岩石间的摩擦因数为1.2,运动员腿长为0.9m(1) 求运动员可以像图中所示那样站立
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/18 02:21:13
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一道关于力的合成的高一物理题,登山运动员有时侯需使用在两竖直岩石墙间爬上去的技术,如图所示,假定鞋与岩石间的摩擦因数为1.2,运动员腿长为0.9m(1) 求运动员可以像图中所示那样站立
一道关于力的合成的高一物理题,
登山运动员有时侯需使用在两竖直岩石墙间爬上去的技术,如图所示,假定鞋与岩石间的摩擦因数为1.2,运动员腿长为0.9m
(1) 求运动员可以像图中所示那样站立时的两端之间的距离.
(2) 如果遇到距离较小时,应如何应付,请给出建议.
分析:本题关键在于提炼出物理模型,即把人抽象成两根杆子卡在两墙之间,然后对其进行分析受力,进行计算.设运动员腿长为a,墙间距离为d.
见图所示,u为动摩擦因数因为u的最大可能值为1.2,故d>=1.2m.
(2) 当d较小时,可采取如图所示的位置.
点评:物体的动摩擦因数也可以大于1.
【关键】:那个关系式,有什么依据啊?包括解答其它部分,
一道关于力的合成的高一物理题,登山运动员有时侯需使用在两竖直岩石墙间爬上去的技术,如图所示,假定鞋与岩石间的摩擦因数为1.2,运动员腿长为0.9m(1) 求运动员可以像图中所示那样站立
你的答案应该是有问题的.首先,岩壁具体你并没有给出足够的参数,是没有办法算出来的.从0到1.8M之间都有可能(不考虑人的身体厚度的话).根据图示,唯一可以表达成d=1.8*F1/((F1)^2+(F2)^2)^0.5 就像答案所说的那样,岩壁对脚的作用力可分为两部分,一个是垂直岩壁的正压力,另一个是竖直向上的摩擦力,与体重相当.而正压力是通过重力再由几何关系求得.两个力的合力的方向与脚平行.(因为不平行的话脚就会受到力矩而转动,事实上脚没动,所以力矩平衡)
第二题采用的方法,无非是增大正压力与摩擦力的比.以减少人对墙壁施加的力.因为f/N=tan(角A),角A为脚与岩壁的夹角.增大夹角,可以在相同的N下,获得更大的摩擦力去支持体重,因为摩擦力与体重大小相等.
就是平行四边形法则的运用,一侧崖壁对腿的作用力F一定沿腿的方向斜向上,这个F可分解为水平压脚的力F1和竖直向上的摩擦力F2,以F1和F2为邻边、F为斜边做平行四边形,实际上是矩形,所以F"2=F1"2+F2"2,以腿长a作为斜边长,则对应F1的直角边长应为d/2,平行四边形中的力之比等于对应的边长之比,而F2应等于μ×F1。由此可得:
F1/√【(μF1)"2+F1"2】= (...
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就是平行四边形法则的运用,一侧崖壁对腿的作用力F一定沿腿的方向斜向上,这个F可分解为水平压脚的力F1和竖直向上的摩擦力F2,以F1和F2为邻边、F为斜边做平行四边形,实际上是矩形,所以F"2=F1"2+F2"2,以腿长a作为斜边长,则对应F1的直角边长应为d/2,平行四边形中的力之比等于对应的边长之比,而F2应等于μ×F1。由此可得:
F1/√【(μF1)"2+F1"2】= (d/2)/a
(注意,你给出的等式中有误,应为上式)
当遇到距离较小时,按你的第三图,可使分力F1增大从而增大摩擦力F2,以使F2与身体重力(的一半)相平衡。分析方法仍是用平行四边形法则。我想到此你应该懂了,不必再解答其他的了吧。
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看看我的回答吧,看不懂再交流吧,没有那个画图的那个软件,很麻烦画图。
我计算的怎么和答案不一样。按照图一(因为看的不是很清楚,定f1为摩擦力,f2为墙面的支持力,同时设摩擦系数为u,脚与墙面夹角为a,墙间距离为d,运动员腿长为L)我们可以等到以下几个关系,通过力图可以得到,f1=f2*u, f1/f2=u, ctg a=u,而 Sin a=(d/2)/L 可以得到d=2L/SQRT(u*u+1) 其中SQRT为开根号;由于u最大=1.2 于是d最...
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我计算的怎么和答案不一样。按照图一(因为看的不是很清楚,定f1为摩擦力,f2为墙面的支持力,同时设摩擦系数为u,脚与墙面夹角为a,墙间距离为d,运动员腿长为L)我们可以等到以下几个关系,通过力图可以得到,f1=f2*u, f1/f2=u, ctg a=u,而 Sin a=(d/2)/L 可以得到d=2L/SQRT(u*u+1) 其中SQRT为开根号;由于u最大=1.2 于是d最小=1.8/SQRT(2.32)=1.18米,但d必须小于2L ,所以d大于1.18米而小于1.8米
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