题目内容

【题目】如图所示,在两固定的竖直挡板间有一表面光滑的重球,球的直径略小于挡板间的距离,用一横截面为直角三角形的楔子抵住.楔子的底角为60°,重力不计.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.为使球不下滑,楔子与挡板间的动摩擦因数至少应为( )

A. B. C. D.

【答案】A

【解析】设球的质量为M,隔离光滑均匀重球,对球受力分析如图甲所示,由几何关系可知,θ=30°,可得:

FN=Fcosθ,Mg-Fsinθ=0

解得:F==2Mg

再以楔子为研究对象,由于其重力忽略不计,所以只受到球的压力、挡板的支持力和摩擦力,如图乙:

由共点力平衡可得:

FN′=F′cosθ,Ff-F′sinθ=0

其中F′与F大小相等,方向相反.又:Ff=μFN′联立得:μ=,故A正确,B、C、D错误.

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