题文
如图所示,质量M=1kg的木块套在竖直杆上,并用轻绳与质量m=2kg的小球相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=20N拉着球,带动木块一起竖直向下匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2,求:
(1)运动过程中轻绳与竖直方向的夹角θ;
(2)木块M与杆间的动摩擦因数μ.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)对m受力分
析:m三力平衡;如图1
因为F=mg=20N,且F与mg的夹角120°,F与mg的合力大小为20N,根据平衡条件得到:T=20N,方向为F与mg的角平分线
由几何知识得到,θ=60°
(2)对M受力分析:M四力平衡;如图2,根据正交分解法得
Mg+T′cosθ=f
T′sinθ=N
又f=μN
解得:μ=2
答:
(1)运动过程中轻绳与竖直方向的夹角θ=60°;
(2)木块M与杆间的动摩擦因数μ=233.
解析
2
33考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量M=1kg的木块套在竖直杆.....”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:





