如圖,OA是一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.3m的輕質(zhì)硬桿,其一端通過(guò)光滑鉸鏈與豎直光滑墻面連接,另一端A固定一質(zhì)量均勻分布的球B,O′點(diǎn)為球心,O、A、O′三點(diǎn)在一條直線上,B球半徑為r=0.2m,質(zhì)量為M=3.0kg.矩形物塊C的厚度為d=0.1m,質(zhì)量為m=2.0kg,物塊與球面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4.現(xiàn)在物塊下端施加一個(gè)豎直向上、大小為30N的力F,使物塊保持靜止.g=10m/s2.求:
(1)B球?qū)ξ飰KC的摩擦力和壓力的大;
(2)撤去力F后,B球?qū)ξ飰KC的摩擦力大。
(1)對(duì)于物塊C:Ff=F-mg=10N,方向豎直向下.
B球處于力矩平衡狀態(tài):Mf+MN=MG
Ffd+N
(L+r)2-(d+r)2
=Mg(d+r)

代入解得FN=20N
根據(jù)牛頓第三定律,B對(duì)C的壓力大小為20N,方向水平向左.
(2)撤去力F后,物塊C將向下滑動(dòng),C對(duì)球B的摩擦力方向向下,
此時(shí)B球仍處于力矩平衡狀態(tài):Mf′+MG=MN
μN(yùn)′d+Mg(d+r)=N′
(L+r)2-(d+r)2

代入解得FN′=25N,F(xiàn)f=μN(yùn)′=10N
故B球?qū)ξ飰KC的摩擦力大小為10N.
答:(1)B球?qū)ξ飰KC的摩擦力為10N,壓力的大小為20N;
(2)撤去力F后,B球?qū)ξ飰KC的摩擦力大小為10N.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

在“互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)進(jìn)行了以下步驟的實(shí)驗(yàn):其中該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中有明顯錯(cuò)誤或疏漏的步驟是( 。
A.用圖釘把白紙釘在方木板上
B.把方木板平放在水平桌面上,用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn),橡皮條的另一端拴上兩細(xì)繩套,記下橡皮條自由伸長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)O的位置
C.用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套,互成角度的拉橡皮條,使橡皮條伸長(zhǎng),并記下彈簧秤的拉力大小F1和F2
D.按選定的標(biāo)度,以F1和F2的大小為鄰邊利用刻度尺和三角板作平行四邊形,畫(huà)出兩力所夾平行四邊形的對(duì)角線為合力F
E.只用一只彈簧秤通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條,使橡皮伸長(zhǎng)任意值后,記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向,用刻度尺按選定的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧秤的拉力F′的圖示
F.比較力F′與用平行四邊形定則求出的合力F在大小和方向上是否相同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

重為60N的均勻直桿AB一端用鉸鏈與墻相連,另一端用一條通過(guò)定滑輪M的繩子系住,如圖所示,繩子一端與直桿AB的夾角為30°,繩子另一端在C點(diǎn)與AB垂直,AC=0.1AB;喤c繩重力不計(jì)。求:
(1)B點(diǎn)與C點(diǎn)處繩子的拉力TB、TC的大小。
(2)軸對(duì)定滑輪M的作用力大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來(lái)源于電流與磁場(chǎng)間的相互作用。圖1是平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖,磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道(簡(jiǎn)稱通道)組成。
如圖2所示,通道尺寸、、。工作時(shí),在通道內(nèi)沿z軸正方向加的勻強(qiáng)磁場(chǎng);沿x軸負(fù)方向加勻強(qiáng)電場(chǎng),使兩金屬板間的電壓;海水沿y軸方向流過(guò)通道。已知海水的電阻率
小題1:船靜止時(shí),求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向;
小題2:船以的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物,海水以的速率涌入進(jìn)水口,由于通道的截面積小于進(jìn)水口的截面積,在通道內(nèi)海水速率增加到。求此時(shí)兩金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U;
小題3:船行駛時(shí),通道中海水兩側(cè)的電壓按U計(jì)算,海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對(duì)船的推力。當(dāng)船以的速度勻速前進(jìn)時(shí),求海水推力的功率。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

 如圖所示,質(zhì)量為M=4kg的木板放置在光滑的水平面上,其左端放置著一質(zhì)量為m=2kg的滑塊(視作質(zhì)點(diǎn)),某時(shí)刻起同時(shí)給二者施以反向的力,如圖,F(xiàn)1=6N,F(xiàn)2=3N,
適時(shí)撤去兩力,使得最終滑塊剛好可到達(dá)木板右端,且二者同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),已知力F2在t2=2s時(shí)撤去,板長(zhǎng)為S=4.5m,g=10m/s2,求
小題1:  (1)   力F1的作用時(shí)間t1
小題2:  (2)  二者之間的動(dòng)磨擦因數(shù)μ
小題3:  (3)   t2=2s時(shí)滑塊m的速度大小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

圖1為人手臂面骨骼與肌肉的生理結(jié)構(gòu)示意圖,手上托著重量為G的物體,(1)在圖2方框中畫(huà)出前臂受力示意圖(手、手腕、尺骨和撓骨看成一個(gè)整體,所受重力不計(jì),圖中O點(diǎn)看作固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸,O點(diǎn)受力可以不畫(huà)).(2)根據(jù)圖中標(biāo)尺估算出二頭肌此時(shí)的收縮約為_(kāi)_____.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖(a)所示,ABCO是固定在一起的T型支架,其中水平部分AC是質(zhì)量為M=2kg、長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m的勻質(zhì)薄板,OB是輕質(zhì)硬桿,下端通過(guò)光滑鉸鏈連接在水平地面上,可繞水平軸O在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),支架A端擱在左側(cè)平臺(tái)上.已知AB的長(zhǎng)度l1=
3
4
L,OB的長(zhǎng)度h=0.5m.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=2kg的鋼塊(可看成質(zhì)點(diǎn))以v0=3m/s的水平初速度滑上AC板,鋼塊與板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.問(wèn):T型支架會(huì)不會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)?(g=10m/s2
某同學(xué)的解題思路如下:
支架受力情況如圖(b),設(shè)支架即將翻轉(zhuǎn)時(shí)鋼塊位于B右側(cè)x處,根據(jù)力矩平衡的方程:
Mg(l1-
L
2
)=N?x,式中N=mg,
解得x=0.2m.
此時(shí)鋼塊離A端
s1=
3
4
L+x=0.95m.
然后算出鋼塊以v0=3m/s的初速度在AC板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(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn);
若s2>s1,則會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn).
請(qǐng)判斷該同學(xué)的解題思路是否正確.若正確,請(qǐng)按照該思路,將解題過(guò)程補(bǔ)充完整,并求出最后結(jié)果;若不正確,請(qǐng)用自己的方法算出正確的結(jié)果.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列說(shuō)法正確的是(      )
A.小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),速度不斷增大,慣性不斷增大
B. 在國(guó)際單位制中,牛頓是力學(xué)的三個(gè)基本單位之 一
C. 當(dāng)物體所受合外力不變時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不變
D 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,也是產(chǎn)生加速度的原因

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

用繩系一個(gè)小球,使它在光滑水平桌面上繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)繩突然斷裂,則此后小球?qū)?br />
A.沿軌跡1運(yùn)動(dòng)
B.沿軌跡2運(yùn)動(dòng)
C.沿軌跡3運(yùn)動(dòng)
D.沿軌跡4運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案