题文
如图所示,一根质量为m的均匀杆OA悬于O点并可绕O点自由转动,开始时杆竖直.现用一水平恒力作用在杆的下端,使杆偏离竖直方向.若水平恒力F=12mg,则A端的速度最大时杆偏离竖直方向的角度为θ=______;若水平恒力大小改为F′,杆偏离竖直方向的最大角度为53°,则F′:mg=______.(sin53°=0.8)
题型:未知 难度:其他题型
答案
第一次速度最大时,合力矩为零,根据力矩平衡条件,有
mg•12Lsinθ=F•Lcosθ ①
第二次,根据动能定理,有
F′•Lsin53°-mg•12(L-Lcos53°)=0 ②
由①②两式,得到
θ=45°
F′:mg=1:4
故答案为:45°,1:4.
解析
12
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,一根质量为m的均匀杆OA悬于O.....”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:





