题文
如图所示,AB是质量为m的均匀细杆,可绕B轴在竖直平面内自由转动,细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直挡板上保持静止.已知杆与桌面夹角为θ,AP长度是杆长的1/4,各处的摩擦都不计,求:
(1)圆柱体对均匀细杆作用力的大小和方向.
(2)竖直挡板对圆柱体的作用力的大小和方向.
题型:未知 难度:其他题型
答案

(1)设AB长为L,圆柱体对AB的支持力为N.以B为支点,由力矩平衡条件得
mgL2cosθ=N34L
解得,N=23mgcosθ,方向垂直细杆AB向上.
(2)以圆柱体为研究对象,圆柱体受到重力、挡板的弹力、杆的压力和地面的支持力,作出受力分析图,由牛顿第三定律知,AB对圆柱体的压力N3=N=23mgcosθ
根据平衡条件得,竖直档板对圆柱体的压力大小N2=N3sinθ=23mgsinθcosθ,方向水平向右.
答:(1)圆柱体对均匀细杆作用力的大小为23mgcosθ,方向垂直细杆AB向上.
(2)竖直挡板对圆柱体的作用力的大小为23mgsinθcosθ,方向水平向右.
解析
L2
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,AB是质量为m的均匀细杆,可绕.....”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:





