有一半徑r為0.2 m的圓柱體，繞豎直軸OO′以角速度ω=9 rad／s勻速轉(zhuǎn)動，今用水平力F把質(zhì)量為1 kg的物體A壓在圓柱體的側(cè)面，由于受擋板上豎直的光滑槽的作用，物體A在水平方向上不能隨圓柱體轉(zhuǎn)動，而以v0=2.4 m／s的速率勻速下滑，如圖2-3-35所示.若物體A與圓柱體間的動摩擦因數(shù)μ為0.25，試求水平推力F的大小.（g取10 m／s2）

圖2-3-35

思路點撥：本題是考查共點力作用下物體的平衡條件及滑動摩擦力判斷的一道創(chuàng)新題.如圖注意物體受重力、彈力和摩擦力，其中確定摩擦力的方向尤其重要，滑動摩擦力與相對運動方向相反，而不是與物體運動方向相反.確定摩擦力方向后，即可利用平衡條件求解.

解析：如圖所示，物體受重力、彈力和摩擦力，在垂直于圓柱面的方向上有：FN=F，物體相對于圓柱面的速度為v，則v== m/s=3 m/s

物體所受摩擦力的方向跟v的方向相反，由物體的平衡條件得，F(xiàn)f·cosα=mg

又Ff=μFN,cosα===0.8

故F== N=50 N.

答案：50 N


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距為0.05m．電壓為10V；兩板之間有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0=0.1T，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里．圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B=
3
3
T，方向垂直于紙面向里．一正離子沿平行于金屬板面，從A點垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點射出．已知速度的偏向角θ=
π
3
，不計離子重力．求：
（1）離子速度v的大�。�
（2）離子的比荷
q
m
；
（3）離子在圓形磁場區(qū)域中運動時間t．

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科目：高中物理 來源：高考總復(fù)習(xí)全解　物理　一輪復(fù)習(xí)·必修課程　(人教實驗版) 人教實驗版 題型：038

(涉及滑動摩擦力的平衡問題)有一半徑r為0.2 m的圓柱體繞豎直O(jiān)以角速度ω為9 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，今用水平力F把質(zhì)量m為1 kg的物體A壓在圓柱體的側(cè)面．由于受擋板上豎直的光滑槽的作用，物體A在水平方向上不能隨圓柱體轉(zhuǎn)動，而以v0為2.4 m/s的速率勻速下滑，如圖所示．若物體A與圓柱體間的動摩擦因數(shù)μ為0.25，試求水平推力F的大小(g取10 m/s2)．

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科目：高中物理 來源：2009屆高考第1輪復(fù)習(xí)－物體的平衡練習(xí)題 題型：038

有一半徑r＝0.2 m的圓柱體繞豎直軸Ｏ以角速度ω＝9 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，今用水平力F把質(zhì)量為m＝1 kg的物體A壓在圓柱體的側(cè)面．由于受檔板上豎直的光滑槽的作用，物體A在水平方向上不能隨圓柱體轉(zhuǎn)動，而以V０＝2.4 m/s的速度勻速下降．如圖所示，若物體A與圓柱體間的動摩擦因數(shù)u＝0.25，求水平推力F的大小？(g＝10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一半徑r為0.2m的圓柱體繞豎直軸00´以角速度ω為9rad/s勻速轉(zhuǎn)動，今用水平力F把質(zhì)量m為lkg的物體A壓在圓柱體的側(cè)面．由于受擋板上豎直的光滑槽的作用，物體A在水平方向上不能隨圓柱體轉(zhuǎn)動，而以V0為2. 4m/s的速率勻速下滑，如圖所示．若物體A與圓柱體間的動摩擦因數(shù)μ為0.25，g取l0m/s2,試求:
(1)水平推力F的大��；
(2) 若水平推力F的大小不變, 角速度ω突然變?yōu)?6rad/s, 試求物體A的加速度的大小和方向.

 


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