如图是电动砂轮打磨工件的装置,砂轮的转轴通过图中O点垂直与纸面,AB是一根长度为0.6m、质量为m1=0.5kg的均匀刚性细杆,可绕过A点的固定轴无摩擦的转动,

如图是电动砂轮打磨工件的装置,砂轮的转轴通过图中O点垂直与纸面,AB是一根长度为0.6m、质量为m1=0.5kg的均匀刚性细杆,可绕过A点的固定轴无摩擦的转动,

题型:不详难度:来源:
如图是电动砂轮打磨工件的装置,砂轮的转轴通过图中O点垂直与纸面,AB是一根长度为0.6m、质量为m1=0.5kg的均匀刚性细杆,可绕过A点的固定轴无摩擦的转动,工件C固定在AB杆上,其质量m2=1.5kg,工件的重心,工件与砂轮的接触点P以及O点都在过AB中心的垂直线上,P到AB杆的垂直距离d=0.01m,AB杆始终处于水平位置.砂轮与工件之间的滑动摩擦系数μ=0.6.
(1)当砂轮静止时,要使工件对砂轮产生的压力为100N,则施于B端竖直向下的力应是多大?
(2)当砂轮逆时针转动时,要使工件对砂轮的压力仍为100N,则施于B端竖直向下的力应是多少?
答案
(1)当砂轮静止时,把AB杆和工件看成一个物体,它受到的外力对A轴的力矩有:
重力的力矩:
1
2
(m1+m2)g
L
砂轮对工件的支持力的力矩
F0
2
L
FB的力矩:FBL
由力矩的平衡,得:
F0
2
=
1
2
(m1+m2)g
+FBL
解得:FB=
1
2
(F0-(m1+m2)g)

代入数据得:FB=40N
(2)当砂轮转动时,除重力、支持力和FB′的力矩外,还有砂轮作用于工件的摩擦力的力矩μF0d.
由力矩的平平衡;得:
F0
2
=μF0d+
1
2
(m1+m2)g
+LFB
代入数据得FB′=30N
答:(1)当砂轮静止时,要使工件对砂轮产生的压力为100N,则施于B端竖直向下的力应是40N.
(2)当砂轮逆时针转动时,要使工件对砂轮的压力仍为100N,则施于B端竖直向下的力应是30N.
举一反三
如图,质量为100kg的物在水平面上向右滑行,物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.2,物体还受到一个向左的拉力F=4N,求:
①物体受到的摩擦力大小和方向,
②物体在水平方向上受到的合力的大小和方向.
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在一次课外活动中,某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数.已知铁块A的质量mA=1kg,金属板B的质量mB=0.5kg.用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,弹簧秤的示数如图甲所示,则A、B间的摩擦力Fμ=______N,A、B间的动摩擦因数μ=______.(g取10m/s2).该同学还将纸带连接在金属板B的后面,通过打点计时器连续打下一系列的点,测量结果如图乙所示,图中各计数点间的时间间隔为0.1s,可求得拉金属板的水平力F=______N
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一物体沿粗糙的斜面以初速度v0向上滑动,在上滑的过程中,(G表示物体的重力,FN表示支持力,Ff表示摩擦力),下面物体受力分析的示意图正确的是(  )
A.B.C.D.
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如图所示,质量均为1kg的AB两物体叠放在粗糙水平面上,AB间摩擦系数为0.4,B与地面间摩擦系数为0.5,当用大小为7N的水平拉力拉A物体时,求A受到的摩擦力和B受到地的摩擦力.
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如图所示,A为长木板,在水平面上以速度V1向右运动,物块B在木板A上面以速度V2向右运动,下列判断正确的是(  )
A.若是V1=V2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若是V1>V2,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若是V1<V2,B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力
D.若是V1>V2,B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力

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