题目内容
5.如图,总长为2L的轻绳两端各系一个质量为m的小圆环,两环都套在同一水平直杆上,在轻绳的中点挂一个质量为2m的物体,已知圆环所受最大静摩擦力等于压力的0.5倍,求两圆环在杆上静止时的最大距离x.分析 以环和重物整体为研究对象受力分析,根据平衡条件求出绳上拉力大小,从而明确夹角大小,再对图形利用几何知识求解最大距离.
解答 解:以环和重物整体为研究对象受力分析,竖直方向受力平衡,则:
2FN=4mg
得:FN=2mg
圆环与杆间的最大静摩擦力可达两者间正压力的0.5倍,则f=2mg×0.5=mg
则绳子拉力水平方向的分力最大为mg,
设绳子与水平方向夹角为θ,则Tcosθ=mg
以结点O为研究对象受力分析,根据平衡条件:2Tsinθ=2mg
得:T=$\frac{G}{sinθ}$
联立得:sinθ=cosθ
θ=45°
x=2Lcosθ=$\sqrt{2}$L;
则两环在杆上静止时的最大距离为$\sqrt{2}$L;
答:两环在杆上静止时的最大距离为$\sqrt{2}$L
点评 本题考查受力分析以及平衡条件的应用,灵活的选取研究对象是关键,同时注意明确正交分解法的正确应用,明确其在水平和竖直两个方向上均处于平衡,故应分别对水平和竖直方向列式求解.
练习册系列答案
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A.0~3A电流表
B.0~0.6A电流表
C.0~3V电压表
D.0~15V电压表
E.0~10Ω、0.5A滑动变阻器
F.0~10Ω、2A滑动变阻器
该同学测量的数据记录如表:
(1)合理选择使用的器材:电流表B,电压表D,滑动变阻器F(填序号).
(2)在方框中画出合理的电路图.
(3)电热器的额定功率为6W.
A.0~3A电流表
B.0~0.6A电流表
C.0~3V电压表
D.0~15V电压表
E.0~10Ω、0.5A滑动变阻器
F.0~10Ω、2A滑动变阻器
该同学测量的数据记录如表:
U/V | 2.4 | 3.0 | 5.0 | 8.0 | 10.0 | 12.0 |
I/A | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.45 | 0.50 |
(2)在方框中画出合理的电路图.
(3)电热器的额定功率为6W.
15.如所示的四个实验现象中,能够说明分子在不停地运动的是( )
A. | B. | C. | D. |