题文
如图所示,质量为m的小球用一根细线悬挂在O点,用一个水平力作用在小球上,使细线与竖直方向成30°角时小球静止,求:
(1)水平拉力的大小.
(2)若使小球静止在原位置,作用于小球的力可以沿不同的方向,则这个力与水平方向成多大的角度时,这个力最小?最小值为多大?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)小球静止时,受到重力mg、细线的拉力T和水平拉力F,小球的合力为零,则有
水平方向:F=Tsin30°
竖直方向:Tcos30°=mg
联立得 F=mgtan30°=
(2)由右图分析可知,当F与细线垂直时F最小,即F与水平方向成30°斜向上时,F最小
Fmin=mgsin30°=12mg
答:
(1)水平拉力的大小为=33mg.
(2)力与水平方向成30°的角度时,这个力最小,最小值为12mg.
解析
33
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量为m的小球用一根细线悬挂在.....”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:





