题目内容
如图所示,硬质均匀木条AO长为80cm,左端与竖直墙壁连接,可以绕O点自由转动,木条的A点以细绳悬于B点,木条水平,AB与木条垂直.现有一个质量为0.4kg的小物块在木条上从 O点以0.1m/s的滑动速度无摩擦地向右匀速滑动,经5s到达C点时,细绳恰好断裂,求细绳AB 所能承受的最大拉力为多少?(木条的质量与物块的体积大小均不计)
分析:当细绳恰好断裂,即该时刻恰好处于平衡状态,所以分析出此时各个力臂的情况,即利用杠杆的平衡条件即可计算.
解答:解:当小物块在木条上从 O点以0.1m/s的滑动速度无摩擦地向右匀速滑动,经5s到达C点时,此时C点距离O的距离是:S=Vt=0.1m/s×5s=0.5m=50cm;
此时小物块的重力是:G=mg=0.4kg×9.8N/kg=3.92N,
故此时该装置相当于一个杠杆,C点小物块的压力是F1=39.2N,该压力的力臂是L1=50cm,细线的拉力是F2,其所对应的力臂是:L2=80cm;
据杠杆的平衡条件可知:F1L1=F2L2;39.2N×50cm=F2×80cm,故F2=
=24.5N.
答:细绳AB所能承受的最大拉力为24.5N;
此时小物块的重力是:G=mg=0.4kg×9.8N/kg=3.92N,
故此时该装置相当于一个杠杆,C点小物块的压力是F1=39.2N,该压力的力臂是L1=50cm,细线的拉力是F2,其所对应的力臂是:L2=80cm;
据杠杆的平衡条件可知:F1L1=F2L2;39.2N×50cm=F2×80cm,故F2=
39.2N×50cm |
80cm |
答:细绳AB所能承受的最大拉力为24.5N;
点评:知道杠杆的平衡条件,并能应用其解决实际问题是解决该题的关键.
练习册系列答案
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如图所示,实心均匀正方体A、B放置在水平地面上,他们对地面的压力相等,现在A、B上沿水平方向截去相同高度△h,若△=L时,A、B剩余部分对水平桌面的压强关系为pA′=pB′.下列说法中正确的是( )
A、若△<L时,A、B剩余部分对水平桌面的压强关系为pA′>pB′ | B、若△<L时,A、B剩余部分对水平桌面的压强关系为pA′<pB′ | C、若△>L时,A、B剩余部分对水平桌面的压强关系为pA′=pB′ | D、若△>L时,A、B剩余部分对水平桌面的压强关系为pA′>pB′ |