第六章 静力学专题 习题解答 习题6-1 如图6-1a 所示，一重P=980N 的物块放在倾斜角?=30θ的倾斜面上。已知接触面间的静摩擦因数2.0=s f 。N F 588=的力沿斜面推物体，试问物体在斜面上处于静止还滑动此时摩擦力为多大 解：假设物体静止，有沿斜面向上滑动趋势。据此，作出受力图如图6-1b 所示，静摩擦力S F 沿斜面向下。 选取图示坐标轴，列平衡方程，解得 N F N F N S 7.848,98== 由于 N N F f F F N s s S 7.1697.8482.0max =?==< 所以，假设成立，物体静止。此时的摩擦力N F S 98=。 】 习题6-2 如图6-2a 所示，已知某物块的质量kg m 300=，被力F 压在铅直墙面上，物块与墙面之间的静摩擦因数25.0=s f ，试求保持物体静止的力F 的大小。
解：（1）求保持物体静止的力F 的最大值 考虑物体处于即将向上滑动的临界平衡状态，受力图如图6-2b 所示。列出2个平衡方程和最大静摩擦力补充方程，解得 N F 13148max = 考虑物体处于即将绕点A 翻到的临界平衡状态，受力图如图6-2b 所示。由平衡方程0)(=∑F M A 得 N F 6574max = 所示，保持物块静止的力F 的最大值为 N F 6574max = （2）求保持物块静止的力F 的最小值 考虑物体处于即将向下滑动的临界平衡状态，受力图如图6-2c 所示。列出2个平衡方程和最大静摩擦力补充方程，解得 N F 4383min = )
考虑物体处于即将绕点B 翻倒的临界平衡状态，受力图如图6-2c 所示。由平衡方程0)(=∑F M B 得 N F 2191min = 所以，保持物块静止的力F 的最小值为 N F 4383min = 根据上述计算可知，保持物块静止的力F 的取值范围为 N F N 65744383≤≤ 当N F 4383<时，物块将向下滑动；当N F 6574>时，物块将绕点A 翻倒。 习题6-3 如图6-3a 所示，两根相同的匀质杆AB 和BC 在端点B 用光滑铰链连接，A 、C 端放在粗糙的水平面上。若当ABC 成等边三角形是，系统在铅直面内处于临界平衡状态，试求杆端与水平面间的静摩擦因数。 解：先选取整个系统为研究对象，作为受力图如图6-3b 所示，其中P 为杆的重力。由对称性可得 ， P F F CN AN == 再选取杆BC 为研究对象，作出受力图如图6-3c 所示。以点B 为矩心，列平衡方程
第六章 静力学专题 习题解答 习题6-1 如图6-1a 所示，一重980N 的物块放在倾斜角?=30θ的倾斜面上。已知接触面间的静摩擦因数2.0=s f 。N F 588=的力沿斜面推物体，试问物体在斜面上处于静止还滑动？此时摩擦力为多大？ 解：假设物体静止，有沿斜面向上滑动趋势。据此，作出受力图如图6-1b 所示，静摩擦力S F 沿斜面向下。 选取图示坐标轴，列平衡方程，解得 N F N F N S 7.848,98== 由于 N N F f F F N s s S 7.1697.8482.0max =?==< 所以，假设成立，物体静止。此时的摩擦力N F S 98=。 习题6-2 如图6-2a 所示，已知某物块的质量kg m 300=，被力F 压在铅直墙面上，物块与墙面之间的静摩擦因数25.0=s f ，试求保持物体静止的力F 的大小。 解：（1）求保持物体静止的力F 的最大值 考虑物体处于即将向上滑动的临界平衡状态，受力图如图6-2b 所示。列出2个平衡方程和最大静摩擦力补充方程，解得 N F 13148max = 考虑物体处于即将绕点A 翻到的临界平衡状态，受力图如图6-2b 所示。由平衡方程0)(=∑F M A 得 N F 6574max =
所示，保持物块静止的力F 的最大值为 N F 6574max = （2）求保持物块静止的力F 的最小值 考虑物体处于即将向下滑动的临界平衡状态，受力图如图6-2c 所示。列出2个平衡方程和最大静摩擦力补充方程，解得 N F 4383min = 考虑物体处于即将绕点B 翻倒的临界平衡状态，受力图如图6-2c 所示。由平衡方程0)(=∑F M B 得 N F 2191min = 所以，保持物块静止的力F 的最小值为 N F 4383min = 根据上述计算可知，保持物块静止的力F 的取值范围为 N F N 65744383≤≤ 当N F 4383<时，物块将向下滑动；当N F 6574>时，物块将绕点A 翻倒。 习题6-3 如图6-3a 所示，两根相同的匀质杆和在端点B 用光滑铰链连接，A 、C 端放在粗糙的水平面上。若当成等边三角形是，系统在铅直面内处于临界平衡状态，试求杆端与水平面间的静摩擦因数。