质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底,过碗底时的速度大小为v,若滑块与碗底间的动摩擦因数为μ,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为 ___ .
问题描述:
质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底,过碗底时的速度大小为v,若滑块与碗底间的动摩擦因数为μ,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为 ___ .
答
滑块经过碗底时,由重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得
FN-mg=m
v2 R
则碗底对球支持力FN=mg+m
v2 R
所以在过碗底时滑块受到摩擦力的大小f=μFN=μ(mg+m
)=μm(g+v2 R
)v2 R
故答案为:μm(g+
)v2 R
答案解析:滑块经过碗底时,由重力和碗底对球支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出碗底对球的支持力,再由摩擦力公式求解在过碗底时滑块受到摩擦力的大小.
考试点:牛顿第二定律;滑动摩擦力;向心力.
知识点:本题运用牛顿第二定律研究圆周运动物体受力情况,比较基本,不容有失.