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如图甲所示,一质量分布均匀的梯子,重为G,斜搁在光滑的竖直墙上,重为P的人沿梯子从梯子的底端A开始匀速向上走,人的重心离地的高度h逐渐增大,整个过程梯子不滑动.

题文

如图甲所示,一质量分布均匀的梯子,重为G,斜搁在光滑的竖直墙上,重为P的人沿梯子从梯子的底端A开始匀速向上走,人的重心离地的高度h逐渐增大,整个过程梯子不滑动.如图乙所示为力F随高度h变化的函数图象,则下列关于力F的说法中正确的是( )A.F为墙面对梯子上端B施加的力B.F为人对梯子施加的力C.F为梯子对地面施加的弹力D.F为梯子对地面施加的摩擦力


魔方格

题型:未知 难度:其他题型

答案


A、设梯子的长度为L,AB的倾角为α,若F为墙面对梯子上端B施加的力,则根据力矩平衡得:
FLsinα=GL2cosα+Phcotα,得  F=PcotαLsinαh+12Gcotα,由数学知识得知,F与h是线性关系,与乙图相符.故A正确.
B、人沿梯子从梯子的底端A开始匀速向上走时,人对梯子施加的力大小等于人的重力,保持不变.故B错误.
C、D对人和梯子整体研究,水平方向受到墙的作用力F和地面的静摩擦力f,竖直方向受到总重力P+G和地面的支持力N,则由平衡条件可知,N=P+G,f=F,所以N保持不变,乙图不可能是梯子对地面施加的弹力图象.乙图可能为梯子对地面施加的摩擦力.故C错误,D正确.
故选AD

解析

L2

考点

据考高分专家说,试题“如图甲所示,一质量分布均匀的梯子,重为G.....”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。

静摩擦力和滑动摩擦力:


如图甲所示,一质量分布均匀的梯子,重为G,斜搁在光滑的竖直墙上,重为P的人沿梯子从梯子的底端A开始匀速向上走,人的重心离地的高度h逐渐增大,整个过程梯子不滑动.


如图甲所示,一质量分布均匀的梯子,重为G,斜搁在光滑的竖直墙上,重为P的人沿梯子从梯子的底端A开始匀速向上走,人的重心离地的高度h逐渐增大,整个过程梯子不滑动.

摩擦力大小的计算方法:

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