一足夠長(zhǎng)的固定斜面,最高點(diǎn)為O點(diǎn),有一長(zhǎng)為l=1.00m的木條AB,A端在斜面上,B端伸出斜面外.斜面與木條間的摩擦力足夠大,以致木條不會(huì)在斜面上滑動(dòng),只能繞O點(diǎn)翻轉(zhuǎn).在木條A端固定一個(gè)質(zhì)量為M=2.00kg的重物(可視為質(zhì)點(diǎn)),B端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m=0.50kg的重物.若要使木條不脫離斜面,在①木條的質(zhì)量可以忽略不計(jì);②木條質(zhì)量為m′=0.50kg,且分布均勻兩種情況下,OA的長(zhǎng)度各需滿足什么條件?
分析:①以點(diǎn)O為支點(diǎn),找出動(dòng)力和阻力以及各自的力臂,然后根據(jù)力矩平衡條件進(jìn)行判斷;
②仍然以O(shè)為支點(diǎn),找出動(dòng)力和阻力以及各自的力臂(多考慮一個(gè)重力),然后再次根據(jù)力矩平衡條件進(jìn)行判斷.
解答:解:①當(dāng)木條A端剛離開斜面時(shí),受力情況如圖所示.設(shè)斜面傾角為?θ,

根據(jù)力矩平衡條件:Mg?OAcosθ?=mg?OBcosθ?
考慮OA+OB=l 并代入數(shù)據(jù)得:OA=0.2m     
木條不脫離斜面的條件為OA≥0.2m         
②設(shè)G為木條重心,當(dāng)木條A端剛要離開斜面時(shí):

由①中的分析可知,若滿足
Mg?OAcosθ?=mg?OBcosθ+m′g?OGcosθ??
解得:OA=0.25m??
答:木條不脫離斜面的條件為OA≥0.25m??
點(diǎn)評(píng):本題考查了力矩平衡條件的運(yùn)用,關(guān)鍵找出支點(diǎn)、動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂,然后根據(jù)平衡條件列式判斷即可.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示,一足夠長(zhǎng)的固定斜面的傾角為θ=37°,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,物體受到平行于斜面的力F作用,由靜止開始運(yùn)動(dòng).力F隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖2所示(以平行于斜面向上為正方向,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)第1s和第2s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1和a2;
(2)前4s內(nèi)物體的位移大小s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一足夠長(zhǎng)的固定斜面與水平方向的夾角為θ=37°,物體B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5.將物體A以初速度v0從斜面頂端水平拋出的同時(shí),物體B在斜面上距頂端L=16.5m處由靜止釋放,經(jīng)歷時(shí)間t,物體A第一次落到斜面上時(shí),恰與物體B相碰,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,兩物體都可視為質(zhì)點(diǎn).求:v0和t的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?上海)如圖所示.一足夠長(zhǎng)的固定斜面與水平面的夾角為37°,物體A以初速度V1從斜面頂端水平拋出,物體B在斜面上距頂端L=15m處同時(shí)以速度V2沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)歷時(shí)間t物體A和物體B在斜面上相遇,則下列各組速度和時(shí)間中滿足條件的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

某物體以初速度v0沖上一足夠長(zhǎng)的固定斜面,下列表示物體運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象中,可能正確的是( 。

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