网球塔的理论分析与实验探究

借助网球之间的摩擦力，可以将网球垒成多层的“网球塔”.“网球塔”问题兼具趣味性、科学性和综合性，研究该问题对锻炼大学生的综合物理素养有重要意义.本文首先以形变程度和接触面积两方面的实验验证了所选网球可以视为刚体；其次，考虑网球条纹等因素测出了球上静摩擦因数与支持力间的关系，进一步给出了稳定网球塔的理论力学分析求解方法，并结合Adams仿真与实际实验进行了验证；最后，指出除顶层外，各层的球数都相同时，可通过改变球的堆积密度和构建“耦合”结构两种方式改变网球塔的结构，并讨论了相关求解中的超静定问题.