有一只小虫重为G,不慎跌入一个碗中,如图所示.碗内壁为一半径为R的球壳的一部分,其深度为D.碗与小虫脚间的动摩...

问题详情：

有一只小虫重为G,不慎跌入一个碗中,如图所示.碗内壁为一半径为R的球壳的一部分,其深度为D.碗与小虫脚间的动摩擦因数为,若小虫可以缓慢顺利地爬出碗口而不会滑入碗底.试问D的最大值为多少?(最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小)

【回答】

要使小虫顺利爬出碗口，只须小虫能到达碗边沿A，设碗边沿的半径与竖直方向夹角为φ，则（受力图如下）由平衡条件得：

N=Gcosφ         ①

f=Gsinφ              ②

又f=μN所以μ=tanφ

由几何关系有D=R(1-cosφ)      ③

所以D=

知识点：专题一 力与物体的平衡

题型：计算题