(14分)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為2kg的小環(huán)套在一水平放置的粗糙長(zhǎng)桿上,兩根長(zhǎng)度均為l的輕繩一端系在小環(huán)上,另一端系在質(zhì)量為4kg的木塊上,兩個(gè)小環(huán)之間的距離也為l,小環(huán)保持靜止, g取10m/s2。試求:

(1)任意一個(gè)小環(huán)對(duì)桿的壓力;
(2)小環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ至少為多大?
(1) (2)

試題分析:(1)以兩個(gè)小環(huán)及木塊系統(tǒng)為研究對(duì)象,設(shè)桿對(duì)任意一個(gè)小環(huán)的支持力為,受力情況如下圖1,由平衡條件,可得:

解得
根據(jù)牛頓第三定律,可知小環(huán)對(duì)桿的壓力為:

(2)以木塊為研究對(duì)象,設(shè)繩的拉力為,受力情況如下圖2,
由平衡條件,可得:

再以一只小環(huán)為研究對(duì)象,受力情況如下圖2,


聯(lián)立以上各式,解得:

小環(huán)保持靜止,小環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為
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如圖所示,在傾角θ=30°的斜面上有一塊豎直放置的擋板,在擋板和斜面間放一重為G的光滑的圓球。試求:

(1)圓球?qū)π泵娴膲毫Γ?br />(2)圓球?qū)醢宓淖饔昧Α?/div>

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(8分)有一種機(jī)械裝置叫做“滾珠式力放大器”,其原理如圖所示,斜面A可以在水平面上滑動(dòng),斜面B以及物塊C都是被固定的,它們均由鋼材制成,鋼珠D置于ABC之間.當(dāng)用水平力F推斜面A時(shí),鋼珠D對(duì)物塊C的擠壓力F/就會(huì)大于F,故稱為“滾珠式力放大器”.如果斜面A、B的傾角分別為α、β,不計(jì)一切摩擦力以及鋼珠自身的重力,求:

這一裝置的力放大倍數(shù)(即F/與F之比).

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在一根繩下串著兩個(gè)質(zhì)量不同的小球,上面小球比下面小球質(zhì)量大,當(dāng)手提著繩端沿水平方向并使兩球一起作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(空氣阻力不計(jì)),下圖中正確的是(   ) 

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“疊羅漢”是一種高難度的雜技。由六人疊成的三層靜態(tài)造型如圖所示,假設(shè)每個(gè)人的質(zhì)量均為m,下面五人彎腰后背部呈水平狀態(tài),則最底層正中間的人的一只腳對(duì)水平地面的壓力約為(重力加速度為g)  (      )
A.B.C.D.

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(10分)如圖,兩個(gè)長(zhǎng)均為L(zhǎng)的輕質(zhì)桿,通過A、B、C上垂直紙面的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與A、B、C三個(gè)物塊相連,整體處于豎直面內(nèi)。A、C為兩個(gè)完全相同的小物塊,B物塊的質(zhì)量與A小物塊的質(zhì)量之比為2∶1,三個(gè)物塊的大小都可忽略不計(jì)。A、C兩物塊分別帶有+q、-q的電荷量,并置于絕緣水平面上,在水平面上方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E,物塊間的庫(kù)侖力不計(jì)。當(dāng)AB、BC與水平面間的夾角均為53°時(shí),整體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),一切摩擦均不計(jì),并且在運(yùn)動(dòng)過程中無內(nèi)能產(chǎn)生,重力加速度為g。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)

(1)求B物塊的質(zhì)量;
(2)在B物塊略向下移動(dòng)一些,并由靜止釋放后,它能否到達(dá)水平面?如果能,請(qǐng)求出B物塊到達(dá)地面前瞬時(shí)速度的大;如果不能,請(qǐng)求出B物塊所能到達(dá)的最低位置。

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(10分)2013年6月3日6時(shí)30分左右,吉林省德惠市米沙子鎮(zhèn)寶源豐禽業(yè)公司發(fā)生特大火災(zāi)事故,事故造成120人死亡、77人受傷;馂(zāi)現(xiàn)場(chǎng)水量不夠,當(dāng)?shù)叵拦俦弥鄙龣C(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火,懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1=45°,直升機(jī)取水后飛往火場(chǎng),加速度沿水平方向,大小穩(wěn)定在a=1.5 m/s2時(shí),懸索與豎直方向的夾角θ2=14°.如果空氣阻力大小不變,且忽略懸索的質(zhì)量,試求水箱中水的質(zhì)量M.(取重力加速度g=10m/s2;sin14°≈0.242;cos14°≈0.970,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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如圖所示,在傾角為37°的固定斜面上靜置一個(gè)質(zhì)量為5 kg的物體,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8.求:

(1)物體所受的摩擦力;sin 37°=0.6,cos 37°=0.8?
(2)若用原長(zhǎng)為10 cm,勁度系數(shù)為3.1×103 N/m的彈簧沿斜面向上拉物體,使之向上勻速運(yùn)動(dòng),則彈簧的最終長(zhǎng)度是多少?取g=10 m/s2

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如圖所示,放在固定斜面上的物塊以加速度沿斜面勻加速下滑,若在物塊上再施加一豎直向下的恒力,則
A.物塊可能勻速下滑
B.物塊仍以加速度勻加速下滑
C.物塊將以小于的加速度勻加速下滑
D.物塊將以大于的加速度勻加速下滑

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