一只质量为m的蚂蚁,在半径为R的半球形碗内爬行,在距碗底高R2的A点停下来,则蚂蚁在A点受到的摩擦力大小为(  )A. 32mgB. 12mgC. (1-32)mgD. 22mg

问题描述:

一只质量为m的蚂蚁,在半径为R的半球形碗内爬行,在距碗底高

R
2
的A点停下来,则蚂蚁在A点受到的摩擦力大小为(  )
A.
3
2
mg
B.
1
2
mg
C. (1-
3
2
)mg
D.
2
2
mg

对蚂蚁受力分析如图所示,支持力与摩擦力的合力与重力大小相等方向相反;
已知其离最低点为

R
2
,由几何关系可知支持力与竖直方向夹角为60°
由几何关系可知,摩擦力f=mgsin60°=
3
2
mg;
故选A.

答案解析:原蚂蚁受力分析,作出受力分析图,由共点力的平衡条件可得几何图形,由几何关系可得出摩擦力的大小.
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:本题要注意几何关系的确认,在解题时要注意作出辅助线,可以帮助我们正确找出几何关系.