有关摩擦力的高中题如图所示,M是一个轴线水平半径r=0.5m的圆柱体,以角速度ω=0.8rad/s匀速转动.在其正上方放一质量为m=5kg的物块,物块与圆柱间动摩擦因数μ=0.2,用两块与圆柱轴线平行的光滑挡

Question

有关摩擦力的高中题
如

图所示,M是一个轴线水平半径r=0.5m的圆柱体,以角速度ω=0.8rad/s匀速转动.在其正上方放一质量为m=5kg的物块,物块与圆柱间动摩擦因数μ=0.2,用两块与圆柱轴线平行的光滑挡板AB和CD将物块夹住.对物块施加一个与圆柱体轴线平行的力F,若物块以v=0.3m/s的速度匀速运动,求力F的大小.

Answer 1

圆柱体边缘的线速度为：v1=ωr=0.8×0.5=0.4m/s
物体A相对圆柱体的速度为：v相=根号下v2+v12 =0.5m/s
相对速度与力F方向之间的夹角：tanθ=3/4所以θ=37°
物体A所受的滑动摩擦力f的方向与相对运动方向相反,大小为f=μmg=0.2×50N=10N
物体A作匀速运动,则推力：F=fcos37°=10×0.8N=8N
答：力F的大小为8N．