力学难题 高手进
作者&投稿：段干疮 （若有异议请与网页底部的电邮联系）
这里的Fab的方向只是先假设的。通过计算，如果得到的Fab的结果是正数的话，说明跟假设的方向一致，如果Fab的结果是负数的话，说明跟假设的方向相反。
明白没？
我日了。这么简单的题，怎么还有说力的方向不能确定的啊。
告诉LZ，像AB和BC这样的杆，只在杆的两个端部受力，在力学上称为二力杆，就是只能承受拉力或者压力，拉力和压力的方向都是沿着杆的轴线方向，不会沿着别的方向了。这下你应该很清楚了吧。
1、2问题的答案没问题，看来你们老师是根据牛顿运动定律来分析的，也不算太繁。
对3问，如果这样思考的话，这个折线图可以帮助思考，很不方便用于分析本问题。
试想，把这个薄膜随意贴在a运动的路线上，现在你根据运动学知识去列式，有许多不确定因素，那么，换个角度，从能量角度去考虑，b下落重力做功，a运动克服摩擦力做功(分两段来计算），则 mbgh-mag0.25*(0.9-0.3)-mag0.5*0.3=3J，即a、b这个系统这样运动，多余的3J的能量必须损失掉，a才能不碰到滑轮，这个能量的损失的原因是b与地面的碰撞，即，要想使a不碰到滑轮，b落地时的动能E至少为3J，由动能的定义得：b落地时的速度至少为
v=√(2E/ma)=√(2*3/1.5)米/秒=2米/秒。此时a物体的速度也为2米/秒。结合2的解答，可以知道，只有当物体a、b一起运动0.4m时，b的速度才能达到2米/秒，所以，薄膜左端应在距离a的初始位置的距离X=0.4m。
其实，这个问题的条件给定的情况属特例，因为这时正好是速度的最大值，否则X的解就会有是一个范围了。
你认为你有必要考虑转动这一块的能量吗，除非你全过程要用能量去解，
由于这里的条件，我只说思路
第一步：首先判断有无滑动，如没有滑动，全过程机械能守恒，那太简单了，就兴奋吧，如果判断有滑动，那就更兴奋了，挑战来了，可以显摆一下了，不过也是菜鸟级的。暗笑吧。
第二步: 在有滑动的情况下，整个过程分两部分，从有滚滑并存到只有滚动，比较复杂的是第一阶段，即滚滑并存的阶段。滚滑并存与纯滚动的衔接点的临界状态，肯定是圆柱体的边缘转动的线速度等于它的平移速度，即质心速度。所以我们得到了临界条件，角速度*半径=质心平移速度。
我们先来表示角速度，由于是滑动摩擦，显然第一阶段摩擦力毫无疑问的是个恒力，由于重力作用于质心，而质心在圆柱体的轴线上，重力对圆柱体转动没有贡献，所以角加速度完全来源于滑动摩擦力。因此可求力矩，力矩除以转动惯量，便得到了角加速度，角加速度乘以时间就是转动的角速度了。这里时间未知，这就是我们要求的一个间接的中间变量。我们得到了角速度的表达式，而未知量只有时间。
我们再来表示圆柱体的平移速度，摩擦力和重力显然都会对加速度有贡献，怎么求这个加速度，我不用多说了吧，这可是基本功的基本功了，幼儿园水平的东西了，那么这个加速度*时间不就是平移速度了吗。很明显这个时间和上边的时间是相等的，也只有时间一个未知量。
利用我们说的，角速度*半径=质心平移速度。我们能求出运动时间。为什么要求这个时间呢，好像和题目没什么关系，且听继续分解。
至此我们把第一阶段结束时的运动状态完全搞清楚了。我们进入第三步。
第三步：如果你一直在想，你可能认为，我们已经处理完了运动的第一阶段，应该处理第二阶段了，即纯滚动阶段，但是这样做其实会使问题复杂，我们不考虑第二阶段的运动，而是将两个阶段合二为一，看整体，整个过程，怎么办呢。这里我们用能量守恒，（不用动能定理，也不用机械能守恒，因为运动分两个阶段第一各阶段机械能不守恒，只能动能定理，而第二阶段机械能守恒，全过程又是变力的，所以考虑能量守恒）
由于能量守恒，运动的初始状态有多少能量，那么他能使用的能量不会减少也不会增加，即初始的动能，就是总能量，运动过程中，能量耗损来源于滑动摩擦，当到达最高出时速度为零，因此只有势能，
所以：总能量=滑动摩擦的机械能能耗损+末态的重力势能。这个方程我们把它称为该问题的终结者。即终结者方程
总能量即初始动能，很好办吧。那么重力势能就是质量乘以高度了，很明显高度是不知到的，这是我们要求的吗。那么滑动摩擦的能量耗损呢，动动脑子就知道了，我们知道了圆柱体的平动加速度知道初始速度，知道运动时间，那么第一阶段的滚滑阶段在斜坡上的运动距离就知道了，摩擦力是恒力，它做的功就可求了吧，而全过程只有这个是机械能耗损，因此机械能耗损就求出来了，现在机械能耗损变成了已知量，。所以总能量变成已知量了，机械能耗损变成已知量了，重力势能项只有高度未知，因此我们的终结者方程只剩下了高度这个未知量了。
这里我把可能的所有可能的情况罗列分析一下，第一个就是没有滑动，第一步我们已经说了，简单。第二个就是有滑动，因此我们把运动分为了两个阶段及滚滑并存，和纯滚阶段，那么有没有可能纯滚动阶段不存在吗，那是不可能的，因为当有滚滑到纯滚得临界条件是转动的线速度等于质心速度。如果第二阶段不存在就意味着第一阶段结束时质心速度为零了，但是这个时候角速度能为零吗，显然不可能，第一阶段，摩擦力方向始终没有改变，角加速度方向恒定，方向不变，即这个过程角速度一直在增加，是从零开始增加的，到第一阶段结束时应该是角速度最大的时候，而不可能为零，因此只要有滚滑阶段必然有纯滚阶段。
至此我们就把这个问题解决了，很简单吧，现在就可以更兴奋了，问题搞定了，
下面我们来说说上边各位的错误所在，上面各位都想到了使用能量守恒，但是临界的状态没有分清楚，最明显的错误，一楼认为只有滚滑阶段，没有了纯滚阶段，因此摩擦力做功的距离是错误的，所以求出来的高度偏小。二楼，毫无疑问，不缺少条件吗。三楼和一楼一样，没有看到运动过程分两个阶段，四楼的思路上和一楼三楼一样，错误也一样，不过式子没怎么看懂。
仔细看看运动过程，只要能分出运动可能存在的两种情况，以及第二种情况必然有两个阶段。问题就变的很简单了，。另外补充一句这是物理竞赛培训的练习题，是比较简单的一种。在转动惯量，角动量守恒一部分相联系。
根据能量守恒，
mv²/2=mgh+μ(mgcos30°)*h/sin30°
v²/2=gh+根号3*μgh
8=gh(1+0.2*根号3）
h=0.594(m)
g取10N/kg
缺少必要的说明，圆柱轴线与斜面之间的位置关系如何？是滚上去的还是滑上去的？打滑吗？摩擦系数是滚动摩擦系数还是滑动摩擦系数，初始有转动吗？
解：设摩擦力为f,圆柱体的重心上升了H米，在斜面滑行S米。
由能量守恒得： （mv^2）/2=fs+mgH (1)
由几何关系得： H=s*sin30 （2）
摩擦力 f=0.2*G*cos30 (3)
联立方程(1）、（2）、 (3)
解得：H=2*(5-根号3)/11 ≈0.594 米
所以圆柱体能上升的最大高度：h=R+H= 0.01+2*(5-根号3)/11 ≈0.604 （米）
首先U=0.2所以滑动上升上升H,[2H*0.2*g*1+(Hmg]=0.5V*V*m可知
楼上高手 不错 其实我觉得这个题就是要找到在刚好滚动的时候物体上升的距离h' 因为只有这一段机械能才有损失 滑动摩擦力 第一步分析运动状态用动力学分析 角加速度FR/I 乘以Rt=v-（gsina+F/m)t算出滚动时的速度v’算出此时的总机械能E', E'/mg就是高度h了
愚隶丽泽： 具体问题具体分析吗,这个问题难吗,很容易啊,,你认为你有必要考虑转动这一块的能量吗,除非你全过程要用能量去解,由于这里的条件,我只说思路 第一步:首先判断有无滑动,如没有滑动,全过程机械能守恒,那太简单了,就兴奋吧,...
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愚隶丽泽： 思路先总后分.先把物体和笼子看成一个整体!求他们的整体加速度.然后在把物体受力分析啊!最后求笼子对物体的支持力!弹簧系数,(m+M)g=kLk=(m+M)g/L整体加速度,k(ΔL+L)-(m+M)g=(m+M)aN-Mg=MaN=Ma+Mg
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愚隶丽泽： 解:四个球的顶点组成三棱锥,而且是等边的.对下层任意球进行受力分析 受到重力G 地面支持力F 地面摩擦力f 和上面的球的压力N现在比较难求的是上面的球对下满的球的压力N与地面的夹角 这要用到空间几何的知识 因为是等边三棱锥 所以还是比较好球的得到F与地面的夹角设为AsinA=三分之根号6小球受力平衡 有FsinA +G =NFcosA=f对上面的球进行受力分析 也是空间力系 但是对称 所以还是比较好球的设下部的球队上部的求的支持力为F1有3F1sinA=GF1=F(作用力与反作用力)代入相关数据算到摩擦力f=六分之根号2倍的G也就是你题目中摩擦力F/G=六分之根号二望采纳
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愚隶丽泽： 最后两到大题,一般一道力学,一道关于电场或磁场 力学会结合平抛运动,动能定理,圆周运动,另一道题就是电场或磁场的知识要灵活运用 个人认为这两道大题比较难
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