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一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着一个中央有孔的小球,球静止在圆环上的A点,圆环的圆心为O,OA与水平方向的夹角为60°,小球质量为4kg,球与圆环间的动摩擦因数为0.7,取g=10m/s2
求:(1)球对环的压力;
(2)球受到的摩擦力大小.
分析:小球受重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件并结合合成法列式求解.
解答:解:(1)取小球为研究对象,受力分析如图所示:

由平衡规律,得:
FN=mgcos30°=20
3
N
Ff=mgsin30°=20N
根据牛顿第三定律,球对环的压力大小为FN=20
3
N,方向沿AO与竖直方向成300角斜向下;
(2)摩擦力大小为20N;
答:(1)球对环的压力为20
3
N;
(2)球受到的摩擦力大小为20N.
点评:本题是简单的三力平衡问题,关键是受力分析后根据平衡条件列式求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于图中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角.已知B球的质量为m,求:
(1)细绳对B球的拉力大小
(2)圆环对A球的作用力大小
(3)圆环对A、B球的作用力的合力大小和方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?孝感模拟)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角.已知B球的质量为m,求:
(1)细绳对B球的拉力和A球的质量;
(2)若剪断细绳瞬间A球的加速度;
(3)剪断细绳后,B球第一次过圆环最低点时对圆环的作用力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中 央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于图中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成30°夹角.已知A、B球的质量分mA和mB,则(  )

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(2012?山西一模)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着由细绳连接着的两个小球A和B (中央有孔:)处于图示的位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,且呈伸直状态的细绳与水平线成30°夹角.已知B球的质量为m,求细绳对B球的拉力和A球的质量.

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