如图所示,AB、BC均为轻细杆,处在同一竖直平面内,AB杆高为h=0.8m.A、B、C三处均用铰接连接,其中A、C两点在同一水平面上,BC杆与水平面夹角为30°

如图所示,AB、BC均为轻细杆,处在同一竖直平面内,AB杆高为h=0.8m.A、B、C三处均用铰接连接,其中A、C两点在同一水平面上,BC杆与水平面夹角为30°

题型:不详难度:来源:
如图所示,AB、BC均为轻细杆,处在同一竖直平面内,AB杆高为h=0.8m.A、B、C三处均用铰接连接,其中A、C两点在同一水平面上,BC杆与水平面夹角为30°.一个质量为m=2kg的小球(可视为质点)穿在BC杆上,对小球施加一个水平向左的恒力F使小球静止在BC杆中点处,不计一切摩擦.(g取10m/s2),求:
(1)恒力F的大小;
(2)此时AB杆对B处铰链的作用力大小和方向.魔方格
答案
(1)对小球受力分析,受重力、推力和支持力,如图所示

魔方格

根据平衡条件,得到:F=mgtan30°=
20
3


3
N;
(2)对杆BC和球整体分析,以C点为支点,根据力矩平衡条件,有:
F•
h
2
=F′•


3
h
-mg


3
2
h

解得:
F′≈13.3N;
答:(1)恒力F的大小为
20
3


3
N;
(2)此时AB杆对B处铰链的作用力大小为13.3N,方向竖直向上.
举一反三
某学习小组设计了一种如图所示的摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数.其主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤、连接摆锤的轻质细杆,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动.测量时,测量仪固定于水平地面,将摆锤从与O等高的位置由静止释放.摆锤到最低点附近橡胶片紧压地面擦过一段很小的距离,之后继续摆动至最高位置.若测得摆锤的质量为m,摆锤重心到O点的距离为L,橡胶片紧压地面擦过的距离s,摆锤摆到最左端杆与竖直方向成θ角,摆锤经过最低点时对地面的压力大小为F,在橡胶片擦过地面距离s过程中此压力视为不变.(重力加速度为g)
魔方格

(1)橡胶片与地面间的动摩擦因数μ的表达式为______.(请用题中已知的物理量字母来表示)
(2)换用不同橡胶片测得μ与θ的大致关系如图线所示.已知L=1m,s=0.116m,则F约是摆锤重力的______倍.
(3)把摆锤经过最低点时对地面的压力F作为橡胶片擦过地面距离s过程中的压力,则此导致测得的橡胶片与地面间的动摩擦因数μ______(填“偏大”“偏小”或“无影响”).
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用水平力拉动物体在水平面上做加速直线运动.当改变拉力的大小时,物体运动的加速度也随之变化,a和F的关系如图所示.g取10m/s2
(1)根据图线所给的信息,求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)若改用质量是原来2倍的同种材料的物体,请在图的坐标系上画出这种情况下的a-F图线.(要求写出作图的根据)魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
在建筑装修中,工人用质量为M的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上推力F时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因素为μ,则磨石受到的摩擦力是(  )
A.(F-mg)cosθB.(mg-F)sinθC.μ(mg-F)sinθD.μ(F-mg)cosθ
魔方格
题型:长沙县模拟难度:| 查看答案
一个物体在水平地面上由静止开始在水平力F的作用下前进了距离s,然后撤去F,物体又前进了距离2s停下来,那么,物体在运动中受到的摩擦力的大小为(  )
A.
F
2
B.
F
3
C.
2F
3
D.
F
4
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,电梯内的底部固定一斜面,斜面上放一物体.当电梯以加速度a向上做匀加速运动时,物体相对斜面无滑动,则物体对斜面的摩擦力f大小______,方向______.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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