读“到底有没有摩擦力？”有感：使用矢量图与全反力速解

@woodfizky #54 我注意到你提到了「物块的姿态」「连接点的位置」「质心的位置」「转动」，说明你选择将物块抽象为刚体。我们的推导前提就不一致了。
我的推导基于高中物理，即将物块抽象为质点，所有力为经过质点的共点力，没有力矩，运动也只有平动而没有转动。这就是问题所在，你推导的前提条件和我就不一样，如果结论不同那也很正常，不能用来否定我的推导，你所说的「重要变量」，也是你选择的模型（刚体）下的重要变量。
当然，将物块抽象为刚体，相比质点会更贴近现实。但是刚体的分析远比你想象得要复杂，不是寥寥几段话就能讲明白的。在刚体模型下，支持力、（可能的）摩擦力和拉力都会给出力矩，力矩的大小和方向需要给定数据后计算确定。那这样就大大复杂化了。
如果你有兴趣也愿意花时间，当然可以从刚体模型出发进行推导，也欢迎给出推导和计算过程。
不过也要注意，就算刚体更贴近现实，毕竟仍是抽象模型，按「我觉得还有更重要的变量」这一思路继续，那还可以继续考虑物块和墙壁的微小形变、绳子的形变等等，可以建立更精确的物理模型、进行更细致的仿真……这一过程是无穷无尽的。无谓追求「更贴近现实」很多时候意义不大，毕竟分析和计算也是需要成本的，没人愿意天天做亏本买卖。
我选择质点作为抽象模型，算是比较简单、并且能带来一些教育意义（数形结合、矢量分析）的方式，而且高中物理是大部分人物理知识的顶峰（虽然看下来似乎高中物理没过关的也不在少数）

@Linho1219 #61
物理的有意思的地方就在于，物理就是物理，他是不会变的。
区分高中、大学物理的原因在于教授对象平均水平不同，但是对于分析物理问题来说，就不应该用所谓初中、高中、大学物理来局限。

你提到了力矩，我大学物理没怎么学，高中物理倒是不错。这个题我的解题思路，其实是从重力势能出发的。
如果没有东西阻止重力势能的释放，那么重力势能释放了就是会变成动能，变成动能了，质心就是会位移。
有重力势能的质心有位移趋势，但是没有位移，那就必然说明，有支撑力或者摩擦力等力在阻止位移。

如果解题的时候用学习阶段来局限自己，那是考试考习惯了，其实是思维被局限了，并不是什么值得骄傲的事情呀！

我个人认为很多高中物理题是出的非常不好，很差的。
出题人总是会找一个理想场景去教授他想要教授的一个知识点/解题方法，但是很多时候，找了场景之后，加了太多限定条件，太多理想化的设定，导致学物理这件事情变成应付考试，而非真的去理解物理，感受物理了，这种教育从教授物理本身来说，是不对的，是失败的。

回到这个题，如果你还是用高中物理的知识体系去局限自己，那么假设我把题目稍微改一下，我把绳子与物块的连接点移动到非常靠右，甚至直接连到右上角的位置，然后再问你有没有摩擦力，这个时候还打算把物体视为质点去做受力分析，就会让人非常难受，因为你自己的直觉告诉你，如果墙很光滑，物块应该会旋转着往下滑才对。

所以才要用更先进的知识体系和方法论去分析问题，因为你会发现高中物理有些方法论是过时了的，不适用于大部分场景的。

学物理就是学物理，而不是学做题。
做题和考试是一种落后的、局限的练习和考察一个人对于问题的分析方法论，和解决方案提出能力的考察方式。

@litchinn
不一定，做个更简单的类比，就用绳子拉一个靠在墙壁的木块，此时摩擦力可以 [ -最大静摩擦 ,+最大静摩擦] , 完全取决你用多大的力去拉绳子，这个木块都可以静止。
可以说，现实情况是 无穷多解下的某一确定值，但只有部分信息得到这个确定值。

@woodfizky
举个例子
中学的体系，回答不了一个问题：为什么光速在水中会变小？
量子理论介入后，才能完美解答。
但是到了这个境界回过头再看，大道至简。

@v2s 应该这样类比，绳子牵拉住的是一个圆球，圆球个墙壁有摩擦吗？
然后圆球开始变形，变成一个方块，这个时候还有摩擦吗
前提是绳子拉住质心

@woodfizky #62 你没有理解我的意思。我所说的「高中物理」并不是局限或者「低贱」，只是指代使用「质点」这一简化模型进行分析，好处是方便、简单、理解成本低，缺点是精度没那么高。你可以选择更精细的模型，例如「刚体」，或者更精细地其他模型，精度更高，但是分析和计算成本更高。可以理解吗？这是在精度和分析的时间精力成本之间的取舍，不是对自己知识阶段的局限，或是贬低云云。
我在测绘专业，对力学涉及不深但不是没有，至少有能力一些更高的水平上分析。我大可用更高的抽象模型写出十几页的报告；我父亲是土木工程师，他的力学水平更高，可以写出更详尽的分析；我还可以找我的大学物理老师，他是凝聚态物理学方向的教授……可是，有必要吗？写出来有人看吗？写出来你买单吗？
我想您的岁数比我这个大学生大，阅历和经验也更加丰富。成本与效果之间的取舍，您经历的应该比我多，不至于不明白这个道理。更精密、更贴近现实，就意味着更多的成本。
所谓「物理就是物理，他是不会变的。」有失偏颇。物理是人类对自然现象的数学建模，不变的是自然现象，而不是数学建模。既然是建模，就有精度高低。
至少在物理方面，「更先进的知识体系和方法论」我比您应该更有发言权。不使用是取舍，不是不会用。

@Linho1219 高中物理如果不简化到质点话，很多题目会极其复杂，甚至因为条件不够而无解

@yianing 只能说有旋转的趋势，而不一定会发生旋转。也不一定会发生摩擦，只能说各部分压力不均等

这一层之前的回复我都认真看过了。理解有偏差的我都回了帖作了说明；实在坚持自己观点的我也不想说什么了，毕竟是情分不是本分，你杠你对。
这个帖子下的讨论比原帖理性、友好多了，这是很好的事情。我想 v2 就应该是这样的。
之后的楼层我不一定会回复，毕竟人的精力是有限的，大家都有自己的事情要做。
如果意犹未尽的话，可以拿着帖子中的矢量图到原来的帖子里，把那些争吵画到图上看，基本就能发现问题。（例：原帖中的某条：「从极限角度出发，假设绳子无限长以至于与墙面平行，此时没有摩擦力，推广可知原题无摩擦力」——绳子与墙面平行意味着矢量图中哪条线发生了变化？从图中能否看出这种情况没有摩擦力？这个结论能否推广至原题情境？）

@woodfizky 你这个能量角度的思路也是对的，可以通过分析在几何约束下发生微小旋转时质心是上升还是下降，找到边界条件。跟力矩平衡是等价的。

@Linho1219 那我接过大旗，继续杠

这个题里面，还可以从摩擦的本质，细微的形变，来看。
物体表面有其能够最大的摩擦力上限，这个是其特性。如果外力超过其能提供的摩擦力上限，则发生位移。
如果是个光滑表面，不能提供摩擦力，那方块就得真实移动，而不是仅有移动趋势。
那，光滑表面，方块会移动吗。……

哈哈，今天周一，我来更新一下状态，原贴主已经胜利啦，他已经选择“原谅”各位意见与其不一致的 V 友了呢😁