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如图所示,质量m=2.0kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端,导轨及支架ABCD总质量M=4.0kg,形状及尺寸已在图中注明,该支架只可以绕着过D点的转动轴在图示竖直平面内转动.为简便起见,可将导
题目详情
如图所示,质量m=2.0kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端,导轨及支架ABCD总质量M=4.0kg,形状及尺寸已在图中注明,该支架只可以绕着过D点的转动轴在图示竖直平面内转动.为简便起见,可将导轨及支架ABCD所受的重力看作集中作用于图中的O点.现用一沿导轨的拉力F通过细线拉铁块,假定铁块起动后立即以0.1m/s的速度匀速运动,此时拉力F=10N.
(1)铁块运动时所受摩擦力多大?
(2)铁块对导轨的摩擦力的力臂多大?
(3)从铁块运动时起,导轨(及支架)能保持静止的最长时间是多少?(g=10N/kg)
(1)铁块运动时所受摩擦力多大?
(2)铁块对导轨的摩擦力的力臂多大?
(3)从铁块运动时起,导轨(及支架)能保持静止的最长时间是多少?(g=10N/kg)
▼优质解答
答案和解析
(1)铁块起动后匀速运动,此时拉力就等于铁块运动时所受摩擦力,
用f表示铁块所受摩擦力,f=F=10N.
(2)铁块对导轨的摩擦力作用线沿着导轨AB,所求力臂即为D到AB的距离.用L表示该力臂,L=0.8m.
(3)设当铁块运动到E点时,支架刚好开始转动,此时过E点的竖直线在D点右侧,距D点为x,根据杠杆平衡条件及已知条件:4.0×10×0.1=2.0×10x+10×0.8(只要意义正确,其他形式也同样给分)
得x=-0.2m,t=
s=5s
答:(1)铁块运动时所受摩擦力为10N;
(2)铁块对导轨的摩擦力的力臂为0.8m;
(3)从铁块运动时起,导轨(及支架)能保持静止的最长时间是5s.
用f表示铁块所受摩擦力,f=F=10N.
(2)铁块对导轨的摩擦力作用线沿着导轨AB,所求力臂即为D到AB的距离.用L表示该力臂,L=0.8m.
(3)设当铁块运动到E点时,支架刚好开始转动,此时过E点的竖直线在D点右侧,距D点为x,根据杠杆平衡条件及已知条件:4.0×10×0.1=2.0×10x+10×0.8(只要意义正确,其他形式也同样给分)
得x=-0.2m,t=
0.6+0.1−0.2 |
0.1 |
答:(1)铁块运动时所受摩擦力为10N;
(2)铁块对导轨的摩擦力的力臂为0.8m;
(3)从铁块运动时起,导轨(及支架)能保持静止的最长时间是5s.
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