【有奖讨论】请教中国科大《力学》教材中车轮摩擦力的问题

1.一自重为2.0吨的汽车，载4.0吨重的货物，设汽车和货物的重心都在前、后轴之间中点的正上方，欲使它以0.2米/秒2的加速度运动，问在忽略其他阻力的情况下，汽车主动轮的外胎和路面间的摩擦系数最小应是多少？分别就下面两种情况进行讨论：
（1）全部车轮都是主动轮；
（2）只有后边两个车轮起主动作用。
【答案：（1）0.02（2）0.04】
2.某卡车载货为卡车自重的3倍，卡车的前、后轴相距3.0米，货和车的共同的重心在前、后轴之间中点的正上方。发现该卡车行驶上一个10度的斜坡时其主动轮（后轮）开始打滑，若要使此卡车行驶上15度的斜坡，应把货物往后移动多少距离？（设两斜坡的摩擦系数相同。）
【答案：约1米】

摘自：中国科学技术大学出版社杨维纮《力学》P131

请教大家一下这两题怎么做，谢谢大家！o(∩_∩)o...
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——朊病毒
2009年07月23日

[ 本帖最后由 ruanbingdu 于 2009-7-23 06:39 编辑 ]

因为用到公式编辑器，解题过程就不贴了，见附件

两题关键在于对主动轮与从动轮的理解
可以作如下简化，主动轮提供向前的摩擦力，从动轮近似认为无摩擦

另外，力矩平衡用来处理重心移动后前后轮的受力差异。
轴点的选取很重要，第二题里的力矩平衡把轴点取为前轮与地面的接触点，这样就省略了前轮的受力分析

没有图（技术所限），受力分析要自己画了

希望对你有所帮助

原帖由 t8250 于 2009-7-23 15:11 发表
因为用到公式编辑器，解题过程就不贴了，见附件

两题关键在于对主动轮与从动轮的理解
可以作如下简化，主动轮提供向前的摩擦力，从动轮近似认为无摩擦

另外，力矩平衡用来处理重心移动后前后轮的受力差异 ...

可以作如下简化，主动轮提供向前的摩擦力，从动轮近似认为无摩擦


从动轮这样的处理合理吗？

从动轮所受摩擦是滚动摩擦，由于很小，将其忽略是有道理的。

可以利用转动惯量处理吧

用刚体的知识  多想想