(12分)一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ=45°)、锁槽E,以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示
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(12分)一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ=45°)、锁槽E,以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示
题型:不详
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(12分)一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ=45°)、锁槽E,以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示。设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的摩擦因数均为μ,最大静摩擦力f
m
由f
m
=μN(N为正压力)求得。有一次放学后,当某同学准备关门时,无论用多大的力,也不能将门关上(这种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x。
(1)求此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小?
(2)无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则μ至少要多大?
答案
(1)
(2)0.41
解析
(1)设锁舌D的下表面所受到的最大静摩擦力为
,其方向向右。(如图所示)
设锁舌D受到锁槽E的最大静摩擦力为
,正压力为N,下表面的正压力为F,弹力为kx,由平衡条件:
(2分)
(2分)
又
;
; (2分)
联解上述方程得:
(2分)
(2)令N趋向于无穷大,则有:
(2分)
解得:
(2分)
本题考查对牛顿第二定律的应用,锁舌D的下表面所受到的最大静摩擦力为作用,锁舌D受到锁槽E的最大静摩擦力,以锁舌为研究对象分析受力情况,建立直角坐标系后把力进行分解,由水平和竖直方向受力平衡可求得正压力大小,当N趋向于无穷大,则有
,从而求得动摩擦因数的大小
举一反三
如图所示,在光滑水平面上有两个质量分别为m
1
和m
2
的物体A、B,m
1
>m
2
,A、B间水平连接着一轻质弹簧秤.若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a
1
,弹簧秤示数为F
1
;如果改用大小为F的水平力向左拉A,稳定后A的加速度大小为a
2
,弹簧秤示数为F
2
.则以下关系式正确的是( )
A.a
1
=a
2
,F
1
<F
2
B. a
1
=a
2
,F
1
>F
2
C.a
1
<a
2
,F
1
=F
2
D.a
1
>a
2
,F
1
>F
2
题型:不详
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如图所示,质量分别为没m、n的两个物体A, B用一根质量不计的细绳相连接,在恒力F的作用下,在水平面上运动(两物体与水平面之间的动摩擦因数相同),则以下对细绳中的拉力T的说法正确的是()
A.不管水平面是粗粗还是光滑的,T的大小都一样大
B.水平面粗糙时T的大小比水平面光滑时大
C.水平面粗糙时T的大少比水平面光滑时小
D.T的大小与两物体的加速度大小有关
题型:不详
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(8分)质量m=2kg的物体静止在水平地面上,用F=18N的水平力拉物体,在开始的2s内物体发生了10m位移,此后撤去力F,求:
⑴ 撤去力F时物体的速度;
⑵ 撤去力F后物体运动的最大位移.
题型:不详
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如图16所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一个磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,导轨宽度L=0.40m。电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上,导轨电阻不计,现使金属棒ab由静止开始下滑0.7 m后以5 m/s的速度匀速运动 。(g=10m/s
2
)
求: (1)金属棒的质量m;
(2)在导体棒下落2.70m内,回路中产生的热量Q
。
题型:不详
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如图所示,两个质量分别为m
1
2kg、m
2
= 3kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接.两个大小分别为F
1
=30N、F
2
= 20N的水平拉力分别作用在m
1
、m
2
上,则
A.弹簧秤的示数是25N
B.弹簧秤的示数是50N
C.在突然撤去F
2
的瞬间,m
1
的加速度大小为5m/s
2
D.在突然撤去F
1
的瞬间,m
1
的加速度大小为13m/s
2
题型:不详
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