Question

著名發(fā)明家鄒德俊發(fā)明了一種“吸盤(pán)式”掛衣鉤，如圖2所示，將它緊壓在平整、清潔的豎直瓷磚墻面上時(shí)，可掛上衣帽等物品，如果掛衣鉤的吸盤(pán)壓緊時(shí)，它的圓面直徑為m，吸盤(pán)圓面壓在墻上的4/5的面積跟墻完全接觸，中間1/5未接觸部分間無(wú)空氣，已知吸盤(pán)與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，則這種掛鉤最多能掛多重的物體？（大氣壓強(qiáng)p₀=1.0×10⁵Pa）．

Answer 1

見(jiàn)解析
【試題分析】

對(duì)于與大氣壓強(qiáng)有關(guān)的物體平衡問(wèn)題，受力分析時(shí)大氣對(duì)物體的作用力應(yīng)為F=_p0S，其中S為大氣與物體的接觸面積，本例中注意的問(wèn)題是中間1/5未接觸部分間無(wú)空氣是指內(nèi)部，所以外部對(duì)吸盤(pán)的壓力仍為p₀S，S仍為全部面積，至于最大摩擦力可以近似認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力μN(yùn)，摩擦力與接觸面積的多少無(wú)關(guān)．
對(duì)吸盤(pán)式掛鉤進(jìn)行受力分析如圖3，設(shè)最多可掛G_max重的物體，由平衡條件可知
G_max=μN(yùn)，而N=p₀S，得
G_max=μp₀S=125N