如图所示,两根重杆OA和AB,由铰链连接,并用铰链悬挂在天花板上,B位于O的正下方,若在B端分别施加图示方向的力F1、F2、F3和F4,则其中可能使两杆保持静止

如图所示,两根重杆OA和AB,由铰链连接,并用铰链悬挂在天花板上,B位于O的正下方,若在B端分别施加图示方向的力F1、F2、F3和F4,则其中可能使两杆保持静止

题型:不详难度:来源:
如图所示,两根重杆OA和AB,由铰链连接,并用铰链悬挂在天花板上,B位于O的正下方,若在B端分别施加图示方向的力F1、F2、F3和F4,则其中可能使两杆保持静止的是(     )
A.F1B.F2C.F3D.F4

答案
D
解析

试题分析:以OA、AB整体为研究对象,因绕O点转动力矩平衡,重力的力矩使整体绕O点顺时针转动,而F2、F3也使整体顺时针转动,不满足力矩平衡故B、C错误,而F1、F4满足整体力矩平衡;再以AB杆为研究对象,绕A点转动力矩应平衡,如图:

而F1不满足力矩平衡,F4满足,故A错误,D正确。
举一反三
如图所示,一个轻质直角形薄板ABC,AB=0.80m,AC="0.60" m,在A点固定一垂直于薄板平面的光滑转动轴,在薄板上D点固定一个质量为m=0.40kg的小球,现用测力计竖直向上拉住B点,使AB水平,如图(a),测得拉力F1=2.0N;再用测力计竖直向上拉住C点,使AC水平,如图(b),测得拉力F2=2.0N(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

(1)小球和转动轴的距离AD;
(2)在如图(a)情况下,将小球移动到BC边上距离A点最近处,然后撤去力F1,薄板转动过程中,AB边能转过的最大角度;
(3)在第(2)问条件下,薄板转动过程中,B点能达到的最大速度
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一足够长的斜面,最高点为O点,有一长为l=1.00 m的木条AB,A端在斜面上,B端伸出斜面外。斜面与木条间的摩擦力足够大,以致木条不会在斜面上滑动。在木条A端固定一个质量为M=2.00 kg的重物(可视为质点),B端悬挂一个质量为m=0.50 kg的重物。若要使木条不脱离斜面,在下列两种情况下,OA的长度各需满足什么条件?

①木条的质量可以忽略不计。
②木条质量为m′=0.50 kg,分布均匀。
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(14分)如图,一对平行金属板水平放置,板间距为d,上极板始终接地。长度为d/2、质量均匀的绝缘杆,上端可绕上板中央的固定轴0在竖直平面内转动,下端固定一带正电的轻质小球,其电荷量为q。当两板间电压为U1时,杆静止在与竖直方向00′夹角=300的位置;若两金属板在竖直平面内同时绕O、O′顺时针旋转=150至图中虚线位置时,为使杆仍在原位置静止,需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求:

(1)绝缘杆所受的重力G;
(2)两板旋转后板间电压U2
(3)在求前后两种情况中带电小球的电势能W1与W2时,某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变,电场力不做功,因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确,计算该电势能;你若认为该同学的结论错误,说明理由并求W1与W2
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