题目列表(包括答案和解析)
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(12分)如图所示,物体A重100 N,物体B重20 N,A与水平桌面间的最大静摩擦力是30 N,整个系统处于静止状态,这时A受到的静摩擦力是多大?如果逐渐加大B的重力,而仍保持系统静止,则B物体重力的最大值是多少?
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图2-17
【解析】:以结点O为研究对象,建立直角坐标系.
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x轴上:
FA=Tcos45°①
y轴上:
FB=GB=Tsin45°②
①②联立,得
FA=GBtan45°
代入其值得FA=20 N,以A为研究对象,受力分析,可得fA=F′A=FA=20 N,方向水平向右.当逐渐增大B的重力时,要使系统处于平衡状态,当A达到最大静摩擦力时,B物体的重力达到最大.由上述表达式可知:
GBm==30 N
故A受到的静摩擦力为20 N,B物体的重力最大值为30 N.
(12分)如图所示,物体A重100 N,物体B重20 N,A与水平桌面间的最大静摩擦力是30 N,整个系统处于静止状态,这时A受到的静摩擦力是多大?如果逐渐加大B的重力,而仍保持系统静止,则B物体重力的最大值是多少?
图2-17
【解析】:以结点O为研究对象,建立直角坐标系.
x轴上:
FA=Tcos45°①
y轴上:
FB=GB=Tsin45°②
①②联立,得
FA=GBtan45°
代入其值得FA=20 N,以A为研究对象,受力分析,可得fA=F′A=FA=20 N,方向水平向右.当逐渐增大B的重力时,要使系统处于平衡状态,当A达到最大静摩擦力时,B物体的重力达到最大.由上述表达式可知:
GBm==30 N
故A受到的静摩擦力为20 N,B物体的重力最大值为30 N.
如图(甲)所示,ABCO是固定在一起的T型支架,水平部分AC是质量为M=2kg、长度为L=1m的匀质薄板,OB是轻质硬杆,下端通过光滑铰链连接在水平地面上,支架可绕水平轴O在竖直面内自由转动,A端搁在左侧的平台上。已知AB长度l1=0.75m,OB长度h=0.5m。现有一质量为m=2kg的物块(可视为质点)以v0=3m/s的水平初速度滑上AC板,物块与AC间动摩擦因数μ=0.5。问:T型支架是否会绕O轴翻转?
某同学的解题思路如下:
支架受力情况如图(乙),设支架即将翻转时物块位于B点右侧x处,根据力矩平衡方程:
,式中
,解得
。
此时物块离A端
。
然后算出物块以v0=3m/s的初速度在AC上最多能滑行的距离s2;……比较这两个距离:
若s2≤s1,则T型支架不会绕O轴翻转; 若s2 > s1,则会绕O轴翻转。
请判断该同学的解题思路是否正确。若正确,请按照该思路,将解题过程补充完整,并求出最后结果;若不正确,请指出该同学的错误之处,并用正确的方法算出结果。
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