题文
如图所示,轻轩的一端固定一光滑球体,杆的另一端O为自由转动轴,而球又搁置在光滑斜面上.若杆与墙面的夹角为β,斜面倾角为θ,开始时轻杆与竖直方向的夹角β<θ.且θ+β<90°,则为使斜面能在光滑水平面上向右缓慢做匀速直线运动,在球体离开斜面之前,作用于斜面上的水平外力F的大小及轻杆受力T和地面的支持力FN的大小变化情况是( )A.F逐渐增大,T逐渐减小,FN逐渐减小B.F逐渐减小,T逐渐减小,FN逐渐增大C.F逐渐增大,T先减小后增大,FN逐渐增大D.F逐渐减小,T先减小后增大,FN逐渐减小
题型:未知 难度:其他题型
答案
对小球受力分析,受到重力mg、支持力N和干的支持力T,如图

根据共点力平衡条件,有
Nsinβ=Tsinα=mgsin(α+β)
解得
N=sinβsin(α+β)mg=mgsinα?cotβ+cosα
T=sinαsin(α+β)mg
对斜面体受力分析,受到推力F、重力Mg、支持力FN和压力N,如图

根据共点力平衡条件,有
Nsinα=F
Mg+Ncosα=FN
解得
F=Nsinα=sinαsinα?cotβ+cosαmg=mgcotβ+cotαmg
FN=Mg+Ncosα=Mg+mgtanα?cotβ+1
故随着β的增大,T减小,F增大,FN增大;
故选C.
解析
Nsinβ
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,轻轩的一端固定一光滑球体,杆的.....”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:





