02-02-15_疊放三圓柱摩擦力
本期高中物理競賽試題，我們共同來研究一下疊放體的受力平衡問題，最常見的疊加體問題就是四個球的疊放，三個圓柱的疊放，石板橋的搭建問題，這些問題最終要的都是要分析疊加體中每個物體受力情況，在具體根據其受力或力矩情況列出方程經行求解，上面小編提到的這幾類典型例題，將會在後面的內容中逐漸給同學們呈現出來，對於能夠將三維情況壓縮成二維圖形而不損失條件的例題，小編將儘可能提供更多的解題思路，而對於那些涉及到空間幾何的題目，鑑於小編對數學中空間幾何的內容掌握並不是十分優秀，因此可能給出的方法相對較少，小編主要起到一個拋磚引玉的作用，希望同學們能夠在想到其它解題思路後，及時分享給其它同學，共同學習進步。
對於本期題目，由於是幾何類型題目的開篇第一題，小編找了一個相對簡單容易理解的題目入手，相信同學們在很多地方都見到過這個題目，對於這個題目，小編其實一共有四種思路，都確定過了能夠解出這個題目，由於考慮到給同學們留有一定的思考空間，因此小編僅僅將最通用的方法分享出來，剩下的其它方法，小編將在明天的內容中給同學們呈現出來。下面來看看這類題目的最通用的方法吧，這種方法小編已經試驗過，對此類問題的所有題目都通用的哦。
高中物理競賽典型例題與解題步驟
三個完全相同的圓柱體，如圖1所示，疊放在水平桌面上，將C柱體放上去之前，A和B兩圓柱體接觸，但無擠壓，假設桌面與柱體之間的動摩擦因數為u0，柱體與柱體間的動摩擦因數為u，若系統處於平衡狀態，u0和u必須滿足什麼條件。
高中物理競賽典型例題解題方法與思路
對於本期題目，考查的重點或難點應該主要體現在以下幾點，首先由於小編的空間幾何能力並不是很強，因此對於小編而言，空間角度位置的關係也是本題目的難點，但是考慮到很大一部分同學應該空間幾何都很不錯，因此這一點並不想過多的介紹了，如果有的同學們跟小編一樣，對空間幾何的認識不是很強的話，小編在這裡告訴同學們，其實競賽題中考查空間幾何的題目並不是很多，在很大程度上，空間幾何的能力並不會對你的物理競賽產生非常大影響，但是考慮到同學們今後物理的學習，也還是建議同學們能夠將這個短板補齊，小編現在也正在做這一方面，猛補幾何呢。
好了，言歸正傳，首先由於本題題目有著非常明顯的空間對稱性，因此在分析問題時，這一點是非常有用的，其實在這個題目中，已知條件給的非常多，包括質量，角度的關係，這些都能夠通過假設或幾何的方式得到，其中關於受力情況中的每個力的方向，完全都能夠通過平面幾何的方式得到，這裡小編想多說一下，雖然小編空間幾何能力很差，但是平面幾何能力非常強哦，所有涉及到平面幾何的題目一般都不會難住小編哦，哈哈，又說大話了。通過題目的解題過程，同學們也能夠發現，由於物體的對稱性，在分析受力上往往只需要分析一側的受力就可以了，因為另外一側的受力情況完全是相同的，在物理競賽中，對稱性也是非常經常考查的內容，特別是在靜電學和運動學中，不知道同學們想沒想過靜電學中鏡像法的本質是什麼，為什麼能夠應用，以及還有哪些情況能夠應用鏡像法呢？其實都與對稱性有關哦。
其次，通過這個題目，還需要進一步明確，解決類似題目的通用解題方法是什麼，如何解決類似的題目，從本題的解題過程中，可以明顯的發現解題思路，第一步就是需要對疊放體中的各個物體經行受力分析，然後建立直角坐標系後，列出各個方向上的受力平衡方程，當然一般涉及到的物體，每個物體都會有兩個方程，這時對於石塊疊放體的石板橋問題就能求解了，但是對於圓球或圓柱的疊放體問題，仍舊不行，因為其一般還會涉及到轉動或滾動的問題，因此仍舊需要考慮物體的力矩平衡方程，這樣，對於一般的三體疊放體，應該含有九個方程，也就是說，這類題目最多可以求解九個未知數，是不是非常可怕啊，當然了，小編到現在為止還沒有看到這麼變態的題目 。