如图所示,轻支架可绕O点无摩擦*转动,A端靠在墙上,将一小物体放在支架上让其*下滑.支架和小物体间光滑,当小物体经过O点正上方时,A端受力N1;仅改变支架和小物体间的粗糙程度,使小物体能匀速下滑,当小物体经过O点正上方时,A端受力N2,则( )A. N1=0B. N1<N2C. N1>N2D. N1=N2
问题描述:
如图所示,轻支架可绕O点无摩擦*转动,A端靠在墙上,将一小物体放在支架上让其*下滑.支架和小物体间光滑,当小物体经过O点正上方时,A端受力N1;仅改变支架和小物体间的粗糙程度,使小物体能匀速下滑,当小物体经过O点正上方时,A端受力N2,则( )
A. N1=0
B. N1<N2
C. N1>N2
D. N1=N2
答
设物体经过O点正上方时对支架的压力大小为N.以O为支点.
当支架和小物体间光滑,小物体经过O点正上方时,根据力矩平衡得知N1的力矩与物块对支架压力的力矩平衡,即:
MN1=MN.
当小物体匀速下滑经过O点正上方时,N2的力矩与摩擦力的力矩之和等于物块对支架压力的力矩,即MN2+Mf=MN.
由于两次物块对支架压力的力矩相等,得MN1=MN2+Mf,则有MN1>MN2,而力臂不变,所以N1>N2.
故选C
答案解析:以O为支点,根据力矩平衡条件研究N1与N2的大小关系.支架和小物体间光滑,当支架和小物体间光滑小物体经过O点正上方时,N1的力矩与物块对支架压力的力矩平衡.当小物体匀速下滑经过O点正上方时,N2的力矩与摩擦力的力矩之和等于物块对支架压力的力矩.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
知识点:本题是力矩平衡问题,分析除支点以外支架的受力情况是解题的关键,还要分析力矩的方向.