题文
如图所示,长l的轻杆OA的左端O点为固定转动轴,杆上B点处垂直固定着一个轻杆BC,已知OB=2l3,BC=l2,C点固定一质量为m的小球(可视为质点).现在A端施加一始终垂直于OA的力F,缓慢地将杆从图示位置提起,当OA转过θ=______角时,力F有最大值,最大值为Fm=______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
以O支点,缓慢地将杆从图示位置提起的过程中,由力矩平衡条件得
Fl=mg(23lcosθ+13lsinθ)
得F=mg(23cosθ+13sinθ)=56mgsin(α+θ),式中,tanθ=2312=43,得α=53°
则根据数学知识得:当θ=37°,α+θ=90°,sin(α+θ)最大,F有最大值,最大值Fm=5mg6
故答案为:37°,5mg6
解析
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考点
据考高分专家说,试题“如图所示,长l的轻杆OA的左端O点为固定.....”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:





