Question

弱弱的问一下物理力学的整体法

比如这样的一个情景,梯面的斜面和墙面光滑,所有物体静止
求地面对梯面的摩擦力
我如果用整体法分析,摩擦力就应该是两个物体整体向右给的反作用力,这个力我在整体里是没法求的,那我不就又要分开找斜面给球的支持力,然后在分解吗?
不是说整体法各个部分的力可以忽略不计吗?这个为什么就要算呢?难道是因为假设没有墙,球就会滚下去?

Answer 1

整体法：可以不考虑物体内部的相互作用力。
我试着用整体法分析，你看看有没有道理。
将圆球和斜块看做一个整体，整体与外界接触点包括圆球与墙面、斜坡与地面。墙面可能给予整体向左的正压力，地面给予整体竖直向上的支持力和可能给予整体向右的静摩擦力。
如果墙面不存在，因为斜坡的斜面光滑，小球将会向下滑动。由题意给出，所有物体静止，则可以确定墙面对小球有个向左的正压力，即是对整体有水平向左的力，因此地面对整体有水平向右的摩擦力，并且这两个力大小相等。
墙面对整体的作用力与小球沿着水平方向的分力大小相等。假设小球的质量为m，斜面的夹角为α，则可以求得F=mg*tanα。摩擦力的大小与墙面对整体的作用力大小相等。方向相反。
整体法不考虑物体间的相互作用力是因为在物体内部这些作用力大小相等并且方向相反，所以相对于整体来说，受到的合力为零。
该题目中整体内部的小球和斜坡直接的作用力包括了小球对斜坡垂直于斜面的正压力和斜坡对小球的支持力(斜面光滑不存在摩擦力),这两个力大小相等，方向相反。对于整体而言，合力为零，所以不考虑。
而你所说的求斜面给球的支持力这些方法也能求出摩擦力，但相对繁琐，不是整体法。