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如图所示,均匀长斜板AB可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,已知AB板的质量为M=2kg,长为L=150cm,AO=60cm,A点离水平地面h=90cm,B端与地接触,在B端上的物体质量m=1kg,它与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,当物体以初速度v=4m/s,沿板向上运动,问:(1)物体上滑过程中,AB板始终维持静止,则物体沿AB板上滑的最大距离为多少?(2)在物体运动过程中地面对斜面板B端的最小弹力为多少?试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图所示,均匀长斜板AB可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,已知AB板的质量为M=2kg,长为L=150cm,AO=60cm,A点离水平地面h=90cm,B端与地接触,在B端上的物体质量m=1kg,它与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,当物体以初速度v
=4m/s,沿板向上运动,问:
(1)物体上滑过程中,AB板始终维持静止,则物体沿AB板上滑的最大距离为多少?
(2)在物体运动过程中地面对斜面板B端的最小弹力为多少?
试题解答
见解析
(1)根据题意,斜面与地面的夹角
θ=37°
对物体受力分析求得 a=g(sin37°+μ cos37°)
=10×(0.6+0.25×0.8)m/s
2
=8 m/s
2
物体沿斜面上滑的位移
s
B
=
=1 m
(2)物体上升越高,地面对斜板B端弹力越小,所以物体上滑到最高位置时,地面对B端弹力最小
根据力矩平衡 N
B
×OB cos37°+mg cos37°(s
B
-BO)=Mg cos37°(
-OA)
N
B
×0.9+10(1-0.9)=20(0.75-0.6)
N
B
=2.22 N
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选修2-2
沪科版
解答题
高中
物理
力矩的平衡条件
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辨析题:如图所示,两个质量分别为m1、m2,带电量分别为q1、q2的金属小球,用两根绝缘轻绳悬挂于同一点O.平衡时,两球恰好位于同一水平面上.轻绳与竖直方向夹角分别为α、β,请确定金属小球质量m1、m2与夹角α、β的关系式.某同学的解法如下:设绝缘轻绳长为l,把两小球和轻绳看作整体,如下图所示,以O为固定转轴,对整个系统,根据力矩的平衡有:m1g×l×sina=m2g×l×sinβ即你认为这位同学的解法是否合理?请说明理由;若不合理,请用你自己的方法算出正确结果.?
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如图所示,光滑斜面的底端a与一块质量均匀、水平放置的平板光滑相接,平板长为2L,L=1.5m,其中心C固定在高为R的竖直支架上,R=1.5m,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,因此平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转.问:在斜面上离平板高度为h处放置一滑块A,使其由静止滑下,滑块与平板间的动摩擦因数μ=0.40,为使平板不翻转,h最大为多少?(重力加速度g取10m/s2)某同学这样解答:要使平板不翻转,A在板上滑行的最大距离是L,因此h最大值可由mgh-μmgL=0-0求得.你认为这位同学的解答是否正确?如果认为正确,请解出h的最大值;如果认为不正确,请指出错误之处,并求出h的最大值.?
如图所示,光滑斜面的底端a与一块质量均匀、水平放置的平板光滑相接,平板长为2L,L=1.5m,其中心C固定在高为R的竖直支架上,R=1.5m,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,因此平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转.问:在斜面上离平板高度为h处放置一滑块A,使其由静止滑下,滑块与平板间的动摩擦因数μ=0.40,为使平板不翻转,h最大为多少?(重力加速度g取10m/s2)某同学这样解答:要使平板不翻转,A在板上滑行的最大距离是L,因此h最大值可由mgh-μmgL=0-0求得.你认为这位同学的解答是否正确?如果认为正确,请解出h的最大值;如果认为不正确,请指出错误之处,并求出h的最大值.?
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