题文
(附加题)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一竖直放置的光滑档板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,如图所示是这个装置的截面图.P、Q的截面半径之比为3:1,P、Q重分别为120N、60N,求:
(1)分别作出P、Q物体的受力分析示意图
(2)P对地面的压力
(3)地面对P的摩擦力
(4)挡板受到Q的压力.
题型:未知 难度:其他题型
答案



(1)对Q分析可知,Q受重力G、P的弹力F1及档板的弹力F2; 对P分析,可知P受重力、支持力、Q的压力及摩擦力; 如图所示:
(2)对PQ的整体分析可知整体受重力、支持力、档板的弹力及地面对P的摩擦力; 则在竖直方向上支持力等于两物体的重力之和,故支持力等于Mg+mg=180N; 再由牛顿第三定律可知P对地面的压力为180N;
(3)对Q分析可知,Q受三力而平衡,则F1、F2的合力应等于Q的重力,如图所示,则由几何关系可知档板对Q的弹力F2=20
再对整体分析可知,水平方向上两物体只受F2及摩擦力,由二力平衡可知,地面对P的摩擦力大小为203N;
答:(1)如图所示; (2)P对地面的压力为180N; (3)地面对P的摩擦力为203; (4)档板受到的压力为203;
解析
3
考点
据考高分专家说,试题“(附加题)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上.....”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:





