如图所示,AB是一质量为m的均匀细直杆,A端靠在光滑的竖直墙壁上,B端置于水平地面上,杆身与竖直方向夹角为θ,杆与地面的摩擦系数为μ,保持平衡,则此时杆与地面的摩擦力为(  )A. 12mgtgθB. 12mgsinθC. 12μmgD. μmg

问题描述:

如图所示,AB是一质量为m的均匀细直杆,A端靠在光滑的竖直墙壁上,B端置于水平地面上,杆身与竖直方向夹角为θ,杆与地面的摩擦系数为μ,保持平衡,则此时杆与地面的摩擦力为(  )
A.

1
2
mgtgθ
B.
1
2
mgsinθ
C.
1
2
μmg
D. μmg

B为支点,则由杠杆的平衡条件可得:
mg

L
2
sinθ=FLcosθ
则F=
mg
2
tgθ;
因摩擦力与弹力相等,故摩擦力大小为
1
2
mgtgθ;
故选A.
答案解析:本题中杠杆可看作是以B点为轴的杠杆,则分析可知AB受本身的重力及A点受墙面的弹力,则由杠杆的平衡可知A点弹力的大小;因杠杆在水平方向没有发生移动,故水平方向上所受摩擦力应与A点的弹力相等.
考试点:杠杆的平衡条件;摩擦力的大小;摩擦力的种类.
知识点:求摩擦力时一定先明确摩擦力的两大类,分清是动摩擦还是静摩擦;若为静摩擦力只能由受力分析结合平衡状态来求,若为动摩擦可以利用μFn求解.