摩擦力之竖直面内奇数偶数砖块静摩擦力情况分析

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有一类静摩擦力的题目,就是将完全一样的砖块夹在竖直面内,求砖块之间的摩擦力情况,如下图:

夹两块砖

夹三块砖

夹四块砖

分析思路:先整体后隔离,由外到内,利用平衡关系和对称关系分析。


夹两块砖时静摩擦力分析

先对1、2两块砖整体受力分析,可得1、2两块砖所受墙的摩擦力向上,并且大小相等;那么1、2两块砖之间是否有摩擦力呢?明显是没有的,如果1、2两块砖之间有摩擦力,那么这是相互作用力,一个向上一个向下,对于1、2两块砖来说,不可能同时让它们保持平衡状态。

利用对称关系也可以判断,1、2两块砖的受力情况肯定是对称的,只能1,2两块砖之前没有摩擦力才具有对称。

1、2之间没有摩擦力,墙对1、2的摩擦力向上

夹三块砖时静摩擦力分析

先对1、2、3三块砖整体受力分析,可得1、3两块砖所受墙的摩擦力向上,并且大小相等,然后对2受力分析,根据对称关系,1、3对2的摩擦力方向肯定相同,2受力要平衡,所以1、3对2的摩擦力只能向上使其和重力平衡。

1、3所受墙的摩擦力向上,1、3对2的摩擦力向上。

夹四块砖时静摩擦力分析

先对1、2、3、4四块砖整体受力分析,可得1、4两块砖所受墙的摩擦力向上,并且大小相等;然后对2、3两块砖受力分析,由对称关系,可得1对2的摩擦力向上,4对3的摩擦力向上,那么2、3之间没有没有摩擦力呢?明显是没有的,因为2、3是对称的,受力情况是一样的,如果2、3之间有摩擦力,2、3 的受力情况就会不一样,不可能让两者都处于平衡状态。

1、4所受墙的摩擦力向上,1对2的摩擦力向上,4对3的摩擦力向上,2、3之间没有摩擦力。

一个结论是:如果是奇数块砖,砖与砖之间有摩擦力;如果是偶数块砖,最中间的两块砖之间没有摩擦力。

高中物理知识点总结

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