精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
精英家教网如图,水平地面上放一质量均匀的正方体物块B,边长L=0.2m,物块B的右下角c处,有一水平固定转动轴,物块B可绕轴顺时针转动,左上角a处有一个小物体A(大小可不计),已知A、B两物体的质量关系是mB=0.4mA,A与B的上表面间动摩擦因数μ=0.4.
(1)若A在B上滑动而不会转动,A向右滑行的最大距离不能超过多少米?
(2)若物体A的质量mA=1kg,给A一个初速v0=0.16m/s,同时用水平向右的拉力F=4.1N拉A,经过多少时间,B就会开始转动?
分析:(1)当B恰好要转动时,A向右滑行的距离达到最大,以c为转轴,分析B的受力可知:此时,重力的力矩为mBg?
1
2
L
,逆时针方向,A对B压力的力矩为mAg(L-Sm),逆时针方向,摩擦力的力矩为μmAgL,顺时针方向,根据力矩平衡求出最大距离.
(2)用水平向右的拉力F=4.1N拉A时,A仍滑到最大距离处B开始转动,由牛顿第二定律和运动学公式求出时间.
解答:解(1)设A向右滑行的最大距离为xm,对B由力矩平衡条件得:
mBg?
1
2
L+mAg(L-Sm)=μmAgL,①
0.4mA×10×
1
2
×0.2+mA×10×(0.2-Sm)=0.4mA×10×0.2
解得 Sm=0.16m
(2)根据牛顿第二定律得
F-μmAg=mAa
代入解得A的加速度为a=0.1m/s2
又s=v0t+
1
2
at2
0.16=0.16t+
1
2
×0.1×t2
t=(
3.45
-1.6
)s≈0.26s (负值舍去);
答:(1)若A在B上滑动而不会转动,A向右滑行的最大距离不能超过0.16m.
(2)经过0.26s时间,B就会开始转动.
点评:本题是力矩平衡与动力学问题的综合应用,分析受力是基础.常规题,只要基本功扎实,不会太难.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在水平地面上放一质量为1kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3N,F2=4N,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10N/kg,则
(1)木块受到的摩擦力为多少?
(2)若将F2顺时针转90°,此时木块受的合力大小为多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在水平地面上放一质量为1.0kg的木块,木块与地面间的动力摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3.0N,F2=4.0N,g取10N/kg,则木块受到的摩擦力为
5
5
N.若将F2顺时针90°,此时木块在水平方向受到的合力大小为
7
7
N.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图,水平地面上有一转台,高h=10米,由半径为R=1米和r=0.5米的两个半圆柱拼合而成,可绕其中心轴转动,平台边缘上放有两个质量均为m=0.1kg的物体,可视为质点,由一根长为1.5m的细线连接在一起,且细线过转台的圆心,A、B两物体与平台接触面的动摩擦系数均为μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现在使转台转动的角速度缓慢地增大,g=10精英家教网m/s2,求:
(1)在绳子无张力时,ω的最大值为多少?
(2)在A、B两个物体不滑动时,ω的最大值又为多少?
(3)接第2小题,当ω取最大值时,绳子突然断裂,A、B两个物体将同时离开转台,当两个物体同时第一次着地时,其着地点距离是多少?(结果带上根号)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图,水平地面上放一斜面体,斜面上一木块匀速下滑,斜面体保持静止,则(  )
精英家教网
A、木块所受摩擦力沿斜面向上B、木块所受摩擦力沿斜面向下C、地面对斜面体的摩擦力方向向左D、地面对斜面体的摩擦力方向向右

查看答案和解析>>

同步练习册答案