11.有一重力為2000N的豎直桿MN限制在如圖所示的卡槽中,只能沿豎直方向運動,它跨斜面接觸端裝一輕質(zhì)滑輪,斜面AB長5m,高BC長3m,在BC邊加一水平推力F使斜面體沿水平方向勻速運動(不考慮一切摩擦).求推力F的大小是多少?

分析 先對小輪和桿整體分析受力,由平衡條件得出斜面對小輪的支持力,由牛頓第三定律得到小輪對斜面的壓力.再對斜面體進行研究,由平衡條件求F;

解答 解:結(jié)合平衡條件畫出受力分析示意圖:

$sin∠BAC=\frac{BC}{AB}=\frac{3}{5}$=0.6
所以:cos∠BAC=0.8
受三個力的作用處于平衡時其中兩個力的合力與第三個力等大反向,即FN2與FN3的合力與重力等大反向,做平行四邊形合成如上圖虛線部分,
根據(jù)幾何知識滑輪對斜面體的壓力為:
FN2=$\frac{Mg}{cosθ}$=$\frac{2000}{0.8}$=2500N
對斜面體受力分析,根據(jù)牛頓第三定律斜面對滑輪的支持力與滑輪對斜面體的壓力大小相等FN2′=FN2

由平衡條件可知,
F=FN2′sinθ=1500N
答:推力F的大小是1500N.

點評 本題采用隔離法受力分析,考查了平衡條件的運用,注意正確選擇研究對象及受力分析.

練習(xí)冊系列答案
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A.顧客始終受到兩個力的作用
B.顧客始終受到三個力的作用
C.扶梯對顧客作用力的方向始終豎直向上
D.扶梯對顧客作用力的方向先指向右上方,再豎直向上

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(1)重物C的質(zhì)量M;
(2)當活塞A、B間細繩拉力為零時,氣缸內(nèi)氣體的溫度;
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(ii)若初始狀態(tài)溫度為T0,大氣壓強為P0,關(guān)閉閥門A,則當溫度升至$\frac{{P}_{0}({L}_{0}+h)}{({P}_{0}-h){L}_{0}}•{T}_{0}$時,右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平?(不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響,大氣壓強保持不變).

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