题目内容
如图所示,质量为m的小物体静止在半径为R的半球体上,小物体与半球体间的动摩擦因数为μ,小物体与球心连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
分析:对小物体受力分析,并将重力分解到半球半径方向和接触点的切线方向,由平衡条件对切线方向和半径方向列方程,解出半球对小物块的支持力的表达式和摩擦力的表达式,由于小物块未滑动,故摩擦力不能用f=μN,只能用平衡条件求出.
解答:解:对小物块受力分析如图1,
将重力正交分解,如图2,
A、由于物体静止在半球上,处于平衡态,
沿半径方向列平衡方程:
N-mgsinθ=0…①
得:N=mgsinθ,故AB错误;
C、沿切向列平衡方程:
f-mgcosθ=0…②
解得:f=mgcosθ,故C错误D正确.
故选:D.
将重力正交分解,如图2,
A、由于物体静止在半球上,处于平衡态,
沿半径方向列平衡方程:
N-mgsinθ=0…①
得:N=mgsinθ,故AB错误;
C、沿切向列平衡方程:
f-mgcosθ=0…②
解得:f=mgcosθ,故C错误D正确.
故选:D.
点评:该题考查了受力分析、正交分解、平衡条件应用等知识,关键是由于小物块未滑动,故摩擦力不能用f=μN,只能用平衡条件求出.
练习册系列答案
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如图所示,质量为M的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止,则( )
A、地面对楔形物块的支持力为(M+m)g | B、地面对楔形物块的摩擦力为零 | C、楔形物块对小物块摩擦力可能为零 | D、小物块一定受到四个力作用 |