题文
两个所受重力大小分别为GA和GB的小球A和B,用轻杆连接,放置在光滑的半球形碗内.小球A、B与碗的球心O在同一竖直平面内,如图所示,若碗的半径为R,细杆的长度为
2R,GA>GB,由关于连接两小球的细杆AB静止时与竖直方向的夹角为θ,以下说法正确的是( )A.arctanGBGA+π4B.arctanGAGB+π4C.π2-arctanGAGBD.π4-arctanGBGA题型:未知 难度:其他题型
答案
细杆的长度为
2R,故球与圆心的连线与细杆的夹角为45°;取杆方向为x轴,与杆垂直为y轴,对A受力分析,受重力GA、拉力F和支持力FN1,如图

根据共点力平衡条件,有
x方向:F+GAcosθ=FN1cos45°
y方向:GAsinθ=FN1sin45°
整理得:F+GAcosθ=GAsinθ
对B,同理得:F=GBcosθ+GBsinθ
解得:tanθ=GA+GBGA-GB
故θ=arctanGA+GBGA-GB=arctanGBGA+π4
故选A.
解析
2
考点
据考高分专家说,试题“两个所受重力大小分别为GA和GB的小球A.....”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=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN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。
摩擦力大小的计算方法:





