Question

高一物理，不要答案，我需要思路，解析看不懂。题目和答案如图

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Answer 1

思路：首先整体法，把所有的书看成一个整体考虑，这时可知两手的最大静摩擦之和就是手能夹住的最大重力（受力平衡），然后能求出所夹的书数量。
但是书本之间也有摩擦，所以要把左右两端由手接触的两本书以外的所有书看成一个整体，这个时候分析这样能在中间夹多少本书，同样的方法，两手接触的书本与剩下书本作为整体的摩擦力只和就是能夹书的最大重力。同样可以求出数量，这里的数量还要记得加上两手接触的两本书。
最后两相比较，既不能超过手的最大静摩擦，也不能超过书的最大静摩擦，所以去小的那个书的本书就是答案了

追答

这样能看懂吗？

追问

中间的书受到重力9N，两边摩擦力就是78.5+78.5，方向向上，怎么平衡

是一本书的受力

追答

你是说中间一本书的受力？

那个也是平衡的，因为与它接触的书有两个面

这个例子可否看懂？不管中间有多少本书，我们都可以从最外边的书开始从整体到局部分析，而可以看出中间书本收到的摩擦力会小于外边的书，所以只要最外层的书没超过最大静摩擦，其他的书都不会超过，所以只讨论最外两本就ok了

这样能懂吗？

Answer 2

以下解答均以一本书重mg，总重Mg基础。
我来给你解答吧，隔离法是这么回事
先假设两本书紧紧粘在一起，放在空中，也一定无法静止，多少本都一样，由此可知，物理静止的向上的全部力来源于外界，即最外两侧手所提供的摩擦力。
取左手分析，一本书重力mg，则向上平衡力摩擦力要mg，这本书记做1，但紧跟其后又要有一本书需要平衡，这本书记做2，由于1所受的向上的摩擦力可以变大，所以就会存在1提供2所需的向上平衡力。此时，手与1摩擦力为2mg， 1与2之间摩擦力mg。
同理类推，后面书越多，摩擦力之间的关系依此规律变化。那么是否从第一块到最后一块都是如此？不，因为最后一块也就是右手的第一块同样有这样的规律，前面已经提到。编号为2的书，此时已经受力平衡，那么假设有4本书，编号为1.2.3.4。那么由于整个受力对称，2已经平衡所以3同样已经受力平衡，这就是为什么2.3之间无摩擦力，此时左手提供2mg摩擦力，右手同样如此，都是总重的一半，它们共同用于平衡书的总重4mg，也就等效于最开始所提，最外边提供的力平衡了所有重力。就算书多一点，过程还是一样的，左右分别为总重一半，中间的两本书不存在摩擦力（前提，书为偶数本）
为什么要提这个？由上隔离法可知，两板子提供平衡所有重力的摩擦力，且左右两边提供向上的摩擦力完美相等，实际上这就是整体法的原理。把所有书看作总体，左右两边摩擦力分别等于mg/2。
因此，学校里直接告诉我们，用整体法求解，无论什么情况，先考虑整体左右分别受力Mg/2，再根据题目需要采用隔离法，避免走入受力分析时忽略对称，从而第一个到最后一个都按照递增的那个规则，导致分析错误。大部分老师都认为这步讲解不必要，所以导致很多学生会用整体不知为何。知其然不知其所以然。
补充:搞懂这个原理以后就可以直接放心的先用整体分析了。
如果书本数为奇数，如5个，那么两边均为2.5mg，编号1.2.3.4.5，其中1.2的重力2mg被平衡左手，4.5的重力2mg被右手平衡，还有左右各0.5mg提供3所需的摩擦力。即奇数时，中间的物体左右各受向上的摩擦力1/2mg

Answer 3

问最多能夹起多少本书，那就看最大静摩擦力，有手与书，书与书，两种摩擦力，还受书自己的重力，书与书的静摩擦系数大，又因为每本书重力相同，所以书与书之间首先达到最大静摩擦力。把与手接触的书和没接触的书看成不一样的，因为没接触的只受到他左右两边的摩擦力和重力。把中间的所有书除了与手接触的，看成一个整体，设成方程n乘以重力，等于书书间最大摩擦力，求出n的值，就是中间（除了与手接触的书）书的最大数量，然后再加上除去的那两本，就是答案了

追答

你的fv是最大静摩擦力，不是摩擦力，受力分析时摩擦力是可以随时变化的，可以变大变小方向变，随需要改变，但是有一个最大的，不能超过这个最大的，超过了就没法了

追问

但是当它恰好最大时不平衡啊

追答

你受力分析错了

中间的书受到重力9N，两边摩擦力就是78.5+78.5，方向向上，怎么平衡？是这个问题吗

追问

对对

追答

中间的书受到的摩擦力不是78.5+78.5

中间的书跟手没关系，跟手施加的压力没关系，只跟它两边的书对他的摩擦力有关系，

追问

对啊，我就是用书与书的最大静摩擦力算的

追答

中间的书受到的两边的摩擦力，是随着需要而改变的，它要保持平衡，就必须保证自己合力为0，它受到的摩擦力就会自己调整成它需要的

你是没有对静摩擦力这个力理解透彻

追问

那为什么整体又可以用f=Fu

追答

因为你要求的是书的数量

对于全部的中间的书来说，算在一起可以收到最大的摩擦力，但是对于一本书来说，受不到最大的

追问

额，我是说整体为什么可以用那个公式，但隔离法就不能用

为什么全部一起就可以咧

追答

你对一本受力分析，就是重力和两个摩擦力，这两个力必须平衡，所以摩擦力达不到

因为全部算在一起，重力就多了，重力摩擦力平衡。摩擦力就可以达到最大，这样来求达到最大时的书数量

追问

那要是此时并没有达到最大静摩擦力呢

追答

你对一本受力分析，就是重力和两个摩擦力，这两个力必须平衡，所以摩擦力达不到最大

追问

那全部又怎么知道达到最大静摩擦力

追答

一本书分析吗

一本书肯定达不到啊，摩擦力肯定是二分之一重力

追问

不，整体

追答

这道题是你要让它达到最大静摩擦力，然后根据这个求出能夹的书最多有多少本

追问

就是整体达到最大静摩擦吗

追答

当书达到那么多时她才会达到最大静摩擦力，没有达到那么多本书就不会达到最大静摩擦力

嗯

追问

哦，谢谢(^_^)

Answer 4

这里有两个平衡～如果两个平衡被打破～则书本就会滑下来

追答

第一个平衡是依靠手与书之间的摩擦力

第二个平衡是书与书之间的摩擦力

从这两个角度寻找临界点

追问

你跟答案说的有什么区别

有各部分受力分析最好

追答

思考的角度就是从这儿入手啊

追问

那第一本，第二本书怎么受力

追答

整体法隔离法你们老师讲过没有？

你就把书当作一个整体～

追问

讲过，但是如果用分离法呢

追答

在考虑第二个平衡的时候～你就把除两边的书外～其它的书作为一个整体

追问

整体不用再说，我知道

如果不是看成整体呢

追答

隔离法算出的是每一本书的情况～意义不大～重点是思考两个平衡的临界点

你还是抓临界点～这样自然而然的想到整体法

追问

我就是要用隔离法才分析得了啊

你不能说说吗

追答

你用隔离法～马上就想到每一本书的受力情况了～我算不出来

追问

不用算，说明受力情况就好了

追答

中间的书受到自身重力和两边书对它的摩擦力

追问

可是这样怎么平衡

追答

摩擦力向上～重力向下这样的

追问

中间的书受到重力9N，两边摩擦力就是78.5+78.5，方向向上，怎么平衡

中间的一本书受力情况如上

追答

这里～因为还没有滑动～所以是静摩擦力

追问

静摩擦力不受压力影响

追答

不能用公式计算的原因～就是这里是静摩擦力

追问

但是为什么答案又提到f=F*u

追答

那是临界点～

追问

不信你看我的图

追答

平衡被打破的时候

我看到了

刚好最大静摩擦力等于滑动摩擦力

追问

那中间那本书的受力不就是我说的，不平衡了吗

追答

那是在平衡打破的情况～这里有个误区是～如果产生滑动～是不是一定从中间那本书开始？

追问

不知道啊…

可是最大静摩擦力也是这种情况啊

追答

你听我的～用整体法计算～这种用隔离法～你问你的老师～

我不知道怎么跟你说～反正就是你的误区就是把静摩擦力搞成了滑动摩擦力

追问

但是题目说了嘛，这个最大静摩擦力的时候是不平衡的

恰好在这时刻时

追答

但是这个时候，中间的书本在平衡被打破的瞬间，一定会产生混动么？不得而知

滑动=混动

追问

那为什么题目又要用f=Fu算啊

追答

这是整体的～两个边界

追问

不懂，整体的临界为什么又可以用，而用隔离法就不行了

追答

所以要判断为什么一定是这两个位置产生边界

这点你的老师要跟你们讲清楚

追问

啊？那你能简单说说吗

追答

我觉得是中间书本受力相似～所以直观上就是这么判断