如圖(甲)所示,ABCO是固定在一起的T型支架,水平部分AC是質(zhì)量為M=2kg、長度為L=1m的勻質(zhì)薄板,OB是輕質(zhì)硬桿,下端通過光滑鉸鏈連接在水平地面上,支架可繞水平軸O在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,A端擱在左側(cè)的平臺上。已知AB長度l1=0.75m,OB長度h=0.5m,F(xiàn)有一質(zhì)量為m=2kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=3m/s的水平初速度滑上AC板,物塊與AC間動摩擦因數(shù)μ=0.5。問:T型支架是否會繞O軸翻轉(zhuǎn)?
某同學(xué)的解題思路如下:
支架受力情況如圖(乙),設(shè)支架即將翻轉(zhuǎn)時(shí)物塊位于B點(diǎn)右側(cè)x處,根據(jù)力矩平衡方程: ,式中,解得。
此時(shí)物塊離A端。
然后算出物塊以v0=3m/s的初速度在AC上最多能滑行的距離s2;……比較這兩個(gè)距離:
若s2≤s1,則T型支架不會繞O軸翻轉(zhuǎn); 若s2 > s1,則會繞O軸翻轉(zhuǎn)。
請判斷該同學(xué)的解題思路是否正確。若正確,請按照該思路,將解題過程補(bǔ)充完整,并求出最后結(jié)果;若不正確,請指出該同學(xué)的錯(cuò)誤之處,并用正確的方法算出結(jié)果。
解答與評分標(biāo)準(zhǔn):
該同學(xué)的思路不正確。 (1分)
該同學(xué)分析支架受力時(shí),漏掉了物塊對AC的摩擦力,力矩平衡方程有錯(cuò)。 (2分)
考慮物塊對AC的摩擦力,力矩平衡方程為:
(2分)
式中, (1分)
得到:
代入數(shù)據(jù)得x=0,即物塊沿AC滑行s1=0.75m到達(dá)B點(diǎn)時(shí),支架恰好翻轉(zhuǎn)。 (2分)
物塊在AC上滑行時(shí),根據(jù)牛頓第二定律,得:- (1分)
解出 (1分)
物塊在AC上最多能滑行的距離 (1分)
由于,所以T型支架會翻轉(zhuǎn)。 (1分)
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源:2014屆山西忻州一中、康杰中學(xué)、臨汾一中等四校高三第二次聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如圖(甲)所示,ab為原不帶電的細(xì)導(dǎo)體棒,q為一帶正電的點(diǎn)電荷,當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)O點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E1,O點(diǎn)的電勢為U1,現(xiàn)用一導(dǎo)線把導(dǎo)體棒的b端接地,其他條件不變,如圖(乙),待穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)O點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E2,O點(diǎn)的電勢為U2,經(jīng)分析后可知
A.E1=E2,U1<U2 B.E1>E2,U1=U2
C.E1=E2,U1>U2 D.E1>E2,U1=U2
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科目:高中物理 來源:2014屆陜西省高二第一次月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如圖(甲)所示,AB是一條點(diǎn)電荷電場中的電場線,圖(乙)則是放在電場線上a、b 兩處的檢驗(yàn)電荷的電荷量大小與所受靜電力大小之間的函數(shù)圖線,由此可以判斷( )
A.場源是正電荷,位置在A側(cè)
B.場源是正電荷,位置在B側(cè)
C.場源是負(fù)電荷,位置在A側(cè)
D.場源是負(fù)電荷,位置在B側(cè)
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科目:高中物理 來源:煙臺模擬 題型:單選題
A.E1=E2,U1<U2 | B.E1>E2,U1=U2 |
C.E1=E2,U1>U2 | D.E1>E2,U1=U2 |
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科目:高中物理 來源:2003-2004學(xué)年山東省煙臺市高三(上)診斷性測試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
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