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如图所示,一块有一定质量的硬平板的N端放在粗糙的水平地面上,M端搁在光滑的竖直墙面上,N端离墙脚P距离为a.若一个质量为m的物块A从M滑向N的过程中,平板始终保持静止,则地面对平
题目详情
如图所示,一块有一定质量的硬平板的N端放在粗糙的水平地面上,M端搁在光滑的竖直墙面上,N端离墙脚P距离为a.若一个质量为m的物块A从M滑向N的过程中,平板始终保持静止,则地面对平板的摩擦力f随物块A离墙面的水平距离x变化的f-x图象应是下图中的( )
A.
B.
C.
D.
A.
B.
C.
D.
▼优质解答
答案和解析
设平板的重力为G,平板与水平方向的夹角为α,物块与平板间动摩擦因数为μ.
以平板为研究对象,分析受力情况:重力G,物块的压力N1和摩擦力f1,墙的弹力N2,地面的支持力N和摩擦力f.
其中,N1=mgcosα,f1=μN1=μmgcosα如图.
根据竖直方向力平衡得到
地面对平板的支持力N=G+N1cosα+f1sinα=G+mgcosα•cosα+μmgcosα•sinα=定值.
以M点为转轴,根据力矩平衡条件得
fb+G•
+N1
=Na
得到f=-
x+
-
可见,f与x线性关系,f随着x增大而减小,当x=a时,f>0.
故选B
以平板为研究对象,分析受力情况:重力G,物块的压力N1和摩擦力f1,墙的弹力N2,地面的支持力N和摩擦力f.
其中,N1=mgcosα,f1=μN1=μmgcosα如图.
根据竖直方向力平衡得到
地面对平板的支持力N=G+N1cosα+f1sinα=G+mgcosα•cosα+μmgcosα•sinα=定值.
以M点为转轴,根据力矩平衡条件得
fb+G•
a |
2 |
x |
cosα |
得到f=-
mg |
b |
Na |
b |
Ga |
2b |
可见,f与x线性关系,f随着x增大而减小,当x=a时,f>0.
故选B
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