如图是电动砂轮打磨工件的装置，砂轮的转轴通过图中O点垂直与纸面，AB是一根长度为0.6m、质量为m1=0.5kg的均匀刚性细杆，可绕过A点的固定轴无摩擦的转动，

题文

如图是电动砂轮打磨工件的装置，砂轮的转轴通过图中O点垂直与纸面，AB是一根长度为0.6m、质量为m₁=0.5kg的均匀刚性细杆，可绕过A点的固定轴无摩擦的转动，工件C固定在AB杆上，其质量m₂=1.5kg，工件的重心，工件与砂轮的接触点P以及O点都在过AB中心的垂直线上，P到AB杆的垂直距离d=0.01m，AB杆始终处于水平位置．砂轮与工件之间的滑动摩擦系数μ=0.6．
（1）当砂轮静止时，要使工件对砂轮产生的压力为100N，则施于B端竖直向下的力应是多大？
（2）当砂轮逆时针转动时，要使工件对砂轮的压力仍为100N，则施于B端竖直向下的力应是多少？

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）当砂轮静止时，把AB杆和工件看成一个物体，它受到的外力对A轴的力矩有：
重力的力矩：12(m1+m2)gL
砂轮对工件的支持力的力矩F02L
F_B的力矩：F_BL
由力矩的平衡，得：F02₌12(m1+m2)g+F_BL
解得：FB=12(F0-(m1+m2)g)
代入数据得：F_B=40N
（2）当砂轮转动时，除重力、支持力和F_B′的力矩外，还有砂轮作用于工件的摩擦力的力矩μF₀d．
由力矩的平平衡；得：F02₌μF₀d+12(m1+m2)g+LF_B′
代入数据得F_B′=30N
答：（1）当砂轮静止时，要使工件对砂轮产生的压力为100N，则施于B端竖直向下的力应是40N．
（2）当砂轮逆时针转动时，要使工件对砂轮的压力仍为100N，则施于B端竖直向下的力应是30N．

解析

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考点

据考高分专家说，试题“如图是电动砂轮打磨工件的装置，砂轮的转轴.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。

滑动摩擦力、动摩擦因数

滑动摩擦力的概念：
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时，受到的阻碍相对运动的力，叫滑动摩擦力。

滑动摩擦力产生条件：
①接触面粗糙；
②相互接触的物体间有弹力；
③接触面间有相对运动。
说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解。

滑动摩擦力的方向：

总跟接触面相切，并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同，可能与运动方向相反，可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小：

滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式：F=μF_N （F表示滑动摩擦力大小，F_N表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数）。
①F_N表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力，更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定；
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关，无单位，而且永远小于1；
③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。 
滑动摩擦力的作用效果：

总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力。

静摩擦力和滑动摩擦力：

摩擦力大小的计算方法: