Question

高中物理问题求助

一木板与地面成θ角斜靠在墙壁上，木板处于静止状态，已知木板质量为m,能不能求出墙壁对木板的支持力、地面对木板的支持力以及地面的静摩擦力？另外墙壁对木板有没有静摩擦力？如果有如何计算？如果没有为什么？
问题二：如图：AC、BC两绳子拉住一物体使其处于静止状态，如果BC与AB垂直，是否AC的拉力为0，BC的拉力等于物体的重力？

Answer 1

一木板与地面成θ角斜靠在墙壁上，如果墙壁是光滑的。已知木板质量为m,，能求出墙壁对木板的支持力、地面对木板的支持力以及地面的静摩擦力。
如果墙壁是不光滑的。如果墙壁是光滑的。已知木板质量为m,，不能求出墙壁对木板的支持力、地面对木板的支持力以及地面的静摩擦力。
墙壁对木板有没有静摩擦力是由墙壁表面是否光滑决定。性质为静摩擦。大小等于重力和地面支持力之差。

追问

如果墙壁是光滑的，如何求出墙壁和地面对木板的支持力以及地面的静摩擦力？
地面支持力等于重力，墙壁支持力等于静摩擦力，这个静摩擦力也能求出？

追答

墙壁支持力要用力矩解。c以地面接触点为转轴 mg*L/2*cosθ=N墙*L*sinθ
N墙=mg*/2cosθsinθ
地面支持力等于重力，墙壁支持力等于静摩擦力，

问题二，请用反证法。FAC=0 。 要不是0 则

Answer 2

A.我上面的解答有误。你确定这是高中题目？貌似高中题目会另加三个条件（1.墙壁光滑，2.地面与木板的摩擦系数u，3.木板刚好出于临界状态，就是f=uN）.这样子的话木板就受四个力，重力，木板同墙壁、地板的弹力，加上地面对其的摩擦力，在只知道m、θ、u的情况下是可以求解各个力的。
B.如果墙壁不是光滑的，这个就超出了高中的知识。因为如果墙壁不光滑的话，总共是受五个力，分别是重力，两个摩擦力和两个弹力，在只知道m、θ的情况下，只能求出重力，还剩四个未知量。一个方程可以解出一个未知量，那么对于这块木板，我们只能列出三个方程，就是X、Y方向的力的平衡方程，和M（力矩）平衡方程，未知量大于方程量，显然无解，因为它不是超静定结构，如果是超静定结构的话可以加列变形协调方程加以求解。所以，这个我也不知道它是啥问题了，水平有限…………我同学说应该是条件不足方程，哈哈！
C.如果墙壁是光滑的，那么可以列第三个方程，M力矩平衡方程，三个未知量都可以求（两个弹力，一个摩擦力），这个方程是mgLcosθ=1/2*mgLcosθ + fLsinθ, 约掉L（板长），可以求出f=墙壁弹力=mg/(2tanθ)
D.高中一般不会用到M这个方程，一般都会告诉你是处于临界条件的

第二个问题：AC拉力为0 。如果AC拉力不为0，那么AC拉力可以分解为竖直和水平两个方向的分力，假设竖直分力由重力和BC的拉力来平衡，那水平方向的力呢？是不是没有力来平衡，显然是不成立的。如果BC与AB不垂直，那么AC拉力就不为0。

追问

你好！两个问题都是我自己想出来的，我刚上高一。
你所说的临界状态是不是指木板即将下滑而未下滑的那个状态？临界条件下不需用力矩平衡就能求出两个弹力和地面静摩擦力吗？如何求？
力矩是大学物理知识吗？

追答

嗯，就是静摩擦力达到最大的时候。这个时候，静摩擦力=umg，墙壁的弹力和摩擦力平衡。地面的弹力等于重力。
力矩初中就有吧？杠杆原理就是力矩的知识，高中也有力矩，不过用的不多好像。

追问

umg不是滑动摩擦力吗？最大静摩擦力是大于滑动摩擦力的，怎么可以静摩擦力=umg呢？
初中好象只学过杠杆，力矩可能是以后学的吧。

追答

一般都近似取滑动摩擦系数等于动摩擦系数，实际上动摩擦力要略小于最大静摩擦力

Answer 3

条件不完整。得分情况1，墙面光滑 2墙面不光滑
一木板与地面成θ角斜靠在墙壁上，如果墙壁是光滑的。已知木板质量为m,，能求出墙壁对木板的支持力、地面对木板的支持力以及地面的静摩擦力。
如果墙壁是不光滑的。如果墙壁是光滑的。已知木板质量为m,，不能求出墙壁对木板的支持力、地面对木板的支持力以及地面的静摩擦力。
墙壁对木板有没有静摩擦力是由墙壁表面是否光滑决定。性质为静摩擦。大小等于重力和地面支持力之差。

Answer 4

这个是不能求出墙壁对木板的支持力的，地面对木板的支持力以及地面的静摩擦力都没办法求，另外墙壁对木板有没有静摩擦力也是不确定的。