如图所示,轻质杠杆OP长1m,能绕O点转动,P端用细绳悬于N点.现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点,OM段的长度为10cm.由于杆OP与水平方向成角倾斜,滑环刚好能由M向P端匀速滑
如图所示,轻质杠杆OP长1m,能绕O点转动,P端用细绳悬于N点.现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点,OM段的长度为10cm.由于杆OP与水平方向成角倾斜,滑环刚好能由M向P端匀速滑动,滑动速度为2cm/s,细绳PN能承受的最大拉力为5N,求: (1)滑环从M开始滑动,经过多长时间后,细绳PN会断裂. (2)从滑环自M点滑动到绳PN断裂时,A所受重力做的功. (3)上述过程中,A所受重力做功的功率. |
(1)设滑环经过t秒滑到O处时细绳PN断裂,此时细绳上拉力F=5N,根据杠杆平衡条件: F·OPsin=G·OQsin OQ=QM+OM=vt+OM代入上式 F·OP=G(vt+OM) 所以t===20s (2)滑环滑到Q处细绳断裂,此时重物下降的高度 h=MQsin=vtsin=002m/s×20s×=0.2m 重力所做的功W=mgh=1kg×10N/kg×0.2m=2J (3)重力做功的功率P===0.1W. |
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