(14分)如图所示,两个质量均为2kg的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为4kg的木块上,两个小环之间的距离也
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(14分)如图所示,两个质量均为2kg的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为4kg的木块上,两个小环之间的距离也
题型:不详
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(14分)如图所示,两个质量均为2kg的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为4kg的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止, g取10m/s
2
。试求:
(1)任意一个小环对杆的压力;
(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大?
答案
(1)
(2)
解析
试题分析:(1)以两个小环及木块系统为研究对象,设杆对任意一个小环的支持力为
,受力情况如下图1,由平衡条件,可得:
解得
根据牛顿第三定律,可知小环对杆的压力
为:
(2)以木块为研究对象,设绳的拉力为
,受力情况如下图2,
由平衡条件,可得:
再以一只小环为研究对象,受力情况如下图2,
而
联立以上各式,解得:
小环保持静止,小环与杆之间的动摩擦因数至少为
举一反三
如图所示(a),一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B,将丝线的两端共同系于天花板上的O点,使金属环带电后,便因排斥而使丝线构成一个等边三角形,此时两环恰处于同一水平线上,若不计环与线间的摩擦,求金属环所带电量是多少?某同学在解答这道题时的过程如下:
设电量为q,小环受到三个力的作用,拉力T、重力mg和库仑力F,受力分析如图b,由受力平衡知识得,
=mgtan30°,
.
你认为他的解答是否正确?如果不正确,请给出你的解答?
题型:不详
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如图所示,一物块放在水平地面上,通过细绳在水平力F作用下向右做匀速直线运动,设物块受力的个数为N,物块与周围其他物体之间的作用力和反作用力的对数为P,则
A.N=2,P=2
B.N=3,P=3
C.N=4,P=2
D.N=4,P=4
题型:不详
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如图所示,一辆汽车在平直公路上行驶,一个质量为m、半径为R的球,用一轻绳悬挂在车厢光滑的竖直后壁上.汽车以加速度a加速前进. 设绳子对球的拉力为F
T
,车厢后壁对球的水平弹力为F
N
.则当汽车的加速度a增大时
A.F
T
不变、F
N
增大
B.F
T
不变、F
N
不变
C.F
T
增大、F
N
增大
D.F
T
增大、F
N
不变
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如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平地面上,右面靠墙,小车的上表面是一个光滑的斜面,斜面的倾角为α,当地重力加速度为g,那么当有一个质量为m的物体在这个斜面上自由下滑时,小车对右侧墙壁的压力大小是( )
A.mgsinαcosα
B.Mmgsinαcosα/(M+m)
C.mgtanα
D.Mmgtanα/(M+m)
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“叠罗汉”是一种高难度的杂技。由六人叠成的三层静态造型如图所示,假设每个人的质量均为m,下面五人弯腰后背部呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(重力加速度为g) ( )
A.
B.
C.
D.
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