题文
如图所示,质量均匀的球夹在光滑竖直墙面和光滑轻板之间,轻板可绕其L端的水平轴O自由转动.在轻板上端用竖直向上的拉力F提着轻板,使其缓慢放下,直到轻板呈水平之前,F的大小以及F对于轴O的力矩M的大小变化情况是( )A.F减小,M减小B.F减小,M不变C.F增大,M增大D.F增大,M减小
题型:未知 难度:其他题型
答案
以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg、墙的弹力N1和挡板的支持力N2,设挡板跟墙壁间夹角为α,由平衡条件得:
N2=mgsinα…①
设小球的半径为R,板长为L.对挡板,由力矩平衡条件可知:
FLsinα=N2′Rcotα2…②
得:F=N2′cotα2Lsinα…③
F对于轴O的力矩M的大小M=FLsinα=N2′Rcotα2…④
将挡板缓慢放下的过程中,α增大,由①式则N2减小,小球对挡板压力N2′=N2,则知N2′减小.
α增大时,cotα2减小,sinα增大,由③得知,F减小,由④得知,M减小.
故选A
解析
mgsinα
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量均匀的球夹在光滑竖直墙面和.....”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:





