一根长为1m、质量为0.2kg的均匀直尺AB放在水平桌面上，有20cm长的一段伸在桌面之外，今在它的一端用细线悬挂一个质量为0.1kg的小球．现将小球拉起，使悬

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一根长为1m、质量为0.2kg的均匀直尺AB放在水平桌面上，有20cm长的一段伸在桌面之外，今在它的一端用细线悬挂一个质量为0.1kg的小球．现将小球拉起，使悬

题型：不详难度：来源：
一根长为1m、质量为0.2kg的均匀直尺AB放在水平桌面上，有20cm长的一段伸在桌面之外，今在它的一端用细线悬挂一个质量为0.1kg的小球．现将小球拉起，使悬线与竖直方向成θ角，如图所示，然后由静止释放小球，若小球摆到最低位置时，直尺仅对桌面边缘有压力，则θ的角度数为______．魔方格
答案
根据力矩平衡有：
4
5
mg×
2
5
l=
1
5
mg×
1
10
l+F×
1
5
l
解得F=3N．
在最低点，根据牛顿第二定律得，F-mg=m
v2
r

小球摆到最低点的过程中机械能守恒，有mgr（1-cosθ）=
1
2
mv2
联立两式解得：θ=90°
故答案为：90°．
举一反三
图1所示是用电动砂轮打磨工件的装置．砂轮的转轴通过图中O点垂直于纸面，AB是一长度l=0.50m、质量m1=1kg的均匀刚性细杆，可绕过A端的固定轴在竖直面（图中纸面）内无摩擦地转动．工件C固定在AB杆上，其质量m2=2kg，工件的重心、工件与砂轮的接触点P以及O点都在过AB中点的竖直线上，P到AB杆的垂直距离d=0.1m．AB杆始终处于水平位置，砂轮与工件之间的动摩擦系数μ=0.5．当砂轮逆时针转动时，要使工件对砂轮的压力F0=80N，则施于B端竖直向下的力FB应是多大？（g取10m/s2）
某同学解法如下：当砂轮静止时，把AB杆和工件看成一个物体，由力矩的平衡，得：F0
l
2
+μF0d=(m1+m2)g
l
2
+FBl
解得：FB=
1
2
[F0-(m1+m2)g]+μF0
d
l


魔方格

（1）判断该同学的解法是否正确？若正确，请求出FB的数值；若错误，请列出正确的方程式，并求出FB的数值．
（2）若施于B端竖直向下的力FB的作用点沿AB杆以0.1m/s的速度向左匀速运动，要保持工件对砂轮的压力F0仍为80N，则求出FB随时间变化的函数关系式．
（3）若FB=200N时杆会断裂，求FB从B点开始运动的时间，并在图2中作出FB-t图象．
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如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，已知AO=OC，在A、C两点分别挂有2个和3个质量相等的砝码，木棒处于平衡状态．现在木棒的A、C点各增加3个同样的砝码，关于木棒的运动状态下列说法正确的是（　　）
题型：上海难度：| 查看答案
A．绕O点顺时针方向转动
B．绕O点逆时针方向转动
C．平衡可能被破坏，转动方向不定
D．仍能保持平衡状态
如图所示的天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共n匝．线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知（　　）
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A．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为

B．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为

C．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为

D．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为

如图所示，是一辆自卸载重卡车，O及B都是固定在车大梁上的转轴，A是固定在车厢上的转轴，AB杆是一个可伸缩的液压推杆，卸货时，在液压作用下，AB杆伸长可使车厢绕O轴转动而倾斜，车厢中货物由于车厢倾斜而倒出车厢，若车厢装满货物后总质量为6吨，并且分布均匀，车厢长为6米，OA长为4米，卸货前AB杆与水平的夹角θ=30°，AB长为1.5米，取g=10m/s2，那么在卸货时车厢刚倾斜的瞬间，杆AB的推力力矩大小为______牛•米，推力大小为______牛．魔方格
如图所示，OAB是一刚性轻质直角三角形支架，边长AB=0.2m，∠OAB=37°；在A、B两顶角处各固定一个大小不计的小球，质量均为1kg．支架可绕过O的水平轴在竖直平面内无摩擦地转动．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）
（1）为使支架静止时AB边水平，求在支架上施加的最小力；
（2）若将支架从AB位于水平位置开始由静止释放，求支架转动过程中A处小球速度的最大值．魔方格