题目内容
一只质量为m的蚂蚁,在半径为R的半球形碗内爬行,爬到距碗底高A.
B.
C.
D.
【答案】分析:蚂蚁爬到距碗底高的A点停下来,再也爬不上去,说明重力沿碗边向下的分力恰好等于最大静摩擦力,由平衡条件求出最大静摩擦力和碗的支持力,由f=μN求解摩擦系数.
解答:
解:设A点所在半径与竖直方向的夹角为θ,由几何知识得
cosθ=
=
=
,得θ=30°
对蚂蚁研究,在A其受力如图所示,由平衡条件有
f=mgsinθ,N=mgcosθ
由题分析得知,蚂蚁在A点所受的静摩擦力达到最大,则有
f=μN
则 μ=
=tanθ=
故选D
点评:本题首先要明确蚂蚁爬到距碗底高的A点停下来,再也爬不上去,其所受的静摩擦力达到了最大值;其次要正确分析受力情况,由平衡条件求解动摩擦因数.
解答:
cosθ=
对蚂蚁研究,在A其受力如图所示,由平衡条件有
f=mgsinθ,N=mgcosθ
由题分析得知,蚂蚁在A点所受的静摩擦力达到最大,则有
f=μN
则 μ=
故选D
点评:本题首先要明确蚂蚁爬到距碗底高的A点停下来,再也爬不上去,其所受的静摩擦力达到了最大值;其次要正确分析受力情况,由平衡条件求解动摩擦因数.
练习册系列答案
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研究发现,物体在空气中下落时所受空气阻力与其运动速率成正比关系,满足Ff=kv,k为比例系数,v为运动的瞬时速率.蚂蚁从高空跌落后不会被摔死不是因为其抗摔能力强,而是因为受到了空气阻力的影响.假设一只质量为m的蚂蚁在空气中从足够高的地方由静止释放,以下说法正确的是( )
| A、公式Ff=kv中的比例系数k没有单位 | ||
| B、这只蚂蚁在下落过程中,先做加速度减小的加速运动,后做匀速直线运动 | ||
C、蚂蚁落地时的速率是v=
| ||
| D、假设将这只蚂蚁以一定的初速度竖直向上抛出,则它上升到最高点所用的时间小于从最高点落回到抛出点的时间 |