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如图17所示,AO是具有一定质量的均匀细杆,可绕O点在竖直平面内自由转动。细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡。已知杆的倾角θ=60°,圆柱体的重力大小为G,竖直挡板对圆柱体的压力大小为2G,各处的摩擦都不计,试回答下列问题:                                       

(1)作出圆柱体的受力分析图;

(2)通过计算求出圆柱体对均匀细杆AO的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小。

图17

解析:(1)对圆柱体进行受力分析,如图所示,其中F1F2F3分别为桌面、挡板、细杆对圆柱体的弹力。

(2)已知竖直挡板对圆柱体的弹力大小为2G,根据平衡关系:F3sin 60°=F2,则F3=4G

设圆柱体对均匀细杆AO的作用力大小为F3′,根据牛顿第三定律知,F3′=4G。竖直方向的平衡关系为F1F3cos 60°+G,将数据代入得,F1=3G

答案:(1)见解析 (2)4G 3G

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2013?佛山一模)(1)①小翔利用如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F与伸长量△l的关系,由实验绘出F与△l的关系图线如图乙所示,该弹簧劲度系数为
125
125
N/m.

②小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”.用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后.其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:
A.如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O;
B.卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的
方向
方向
及两弹簧称相应的读数.图丁中B弹簧称的读数为
11.40
11.40
N;
C.小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丁所示,请在图戊中作出FA、FB的合力F’;
D.已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图戊所示,观察比较F和F’,得出结论.
(2)用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用.某同学找到一个LED灯泡,研究它的特性,测得它两端电压U和通过的电流I,数据如下表:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
U/V 0.00 2.60 2.72 2.80 2.92 3.00 3.17 3.30 3.50
I/mA 0.00 1.29 5.77 8.71 19.05 27.30 38.86 50.63 68.00
①实验室提供的器材如下:
A.电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)
B.电流表(量程0-100mA,内阻约50Ω)
C.电压表(量程0-6V,内阻约50kΩ)
D.电压表(量程0-15V,内阻约60kΩ)
E.电源(电动势6V,内阻不计)
F.滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)
G.开关,导线
该同学做实验时,电压表选用的是
C
C
,电流表选用的是
B
B
(填选项字母);
②请在如图己中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整;
③开关S闭合之前,图己中滑动变阻器的滑片应该置于
A
A
(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
④若该LED灯泡的额定电压为3V,则此LED灯泡的额定功率为
8.19×10-2
8.19×10-2

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图3-17所示,DABC是一半圆支架,O是圆心,现用AO、BO两根细绳系住一重物G,这时AO、BO与水平直径DC间的夹角都是60°.则BO绳中的张力T=______________.保持A点、O点不动,BO绳端点由图示位置移到C点,在此过程中BO绳与水平方向间的夹角为______________时其张力最小,最小值为_______________.

图3-17

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科目:高中物理 来源: 题型:

在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中,某小组得出如图3-4-17所示的图(F与AO共线),图中___________是F1与F2合成的理论值;_______________是F1与F2合成的实际值,在实验中如果将两个细绳套换成两根橡皮条,那么实验结果是否变化?____________(填“变”或“不变”)。

图3-4-17

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

①小翔利用如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F与伸长量△l的关系,由实验绘出F与△l的关系图线如图乙所示,该弹簧劲度系数为                N/m。

②小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:

A.      如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O;

B.      卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的              及两弹簧称相应的读数。图丁中B弹簧称的读数为             N;

C.      小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丁所示,请在图戊中作出FA、FB的合力F’;

D.     已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图戊所示,观察比较F和F’,得出结论。

(2)用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用。某同学找到一个LED灯泡,研究它的特性,测得它两端电压U和通过的电流I,数据如下表:

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U/V

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2.92

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3.17

3.30

3.50

I/mA

0.00

1.29

5.77

8.71

19.05

27.30

38.86

50.63

68.00

①实验室提供的器材如下:

A.      电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)

B.      电流表(量程0-100mA,内阻约50Ω)

C.      电压表(量程0-6V,内阻约50kΩ)

D.     电压表(量程0-15V,内阻约60kΩ)

E.      电源(电动势6V,内阻不计)

F.      滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)

G.     开关,导线

该同学做实验时,电压表选用的是          ,电流表选用的是          (填选项字母);

②请在右图中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整;

③开关S闭合之前,右图中滑动变阻器的滑片应该置于           选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)。

④若该LED灯泡的额定电压为3V,则此LED灯泡的额定功率为          

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