题目内容
如图（a）所示，ABCO是固定在一起的T型支架，其中水平部分AC是质量为M=2kg、长度为L=1m的匀质薄板，OB是轻质硬杆，下端通过光滑铰链连接在水平地面上，可绕水平轴O在竖直面内自由转动，支架A端搁在左侧平台上．已知AB的长度l1=| 3 |
| 4 |
某同学的解题思路如下：
支架受力情况如图（b），设支架即将翻转时钢块位于B右侧x处，根据力矩平衡的方程：
Mg（l1-
| L |
| 2 |
解得x=0.2m．
此时钢块离A端
s1=
| 3 |
| 4 |
然后算出钢块以v0=3m/s的初速度在AC板上最多能滑行的距离s2；
…
比较这两个距离：
若s2≤s1，则T型支架不会绕O轴翻转；
若s2＞s1，则会绕O轴翻转．
请判断该同学的解题思路是否正确．若正确，请按照该思路，将解题过程补充完整，并求出最后结果；若不正确，请用自己的方法算出正确的结果．
分析：不正确，没有考虑滑动摩擦力的力矩；先对支架受力分析后求解出恰好转动的位置；然后算出钢块以v0=3m/s的初速度在AC板上最多能滑行的距离s2进行比较．
解答：解：该同学的结论不正确．
钢块在杆上运动时，对杆产生的摩擦力是滑动摩擦力，方向沿杆向右，该力对轴O同样有力矩作用．
支架恰好不翻转的力矩平衡方程应该是
Mg（l1-
）=N?x+f?h；
式中N=mg，f=μN=μmg
带入数据：2×10×（0.75-0.5）=2×10x+0.5×2×10×0.5
可解得：x=0，所以只要钢块沿杆滑行s1=0.75m到达B点，支架即翻转．
另外，钢块沿杆滑行时，有
μmg=ma，解得a=μg=5m/s2
钢块在杆上最多能滑行的距离
S2=
=
m=0.9m
由于S2＞S1，所以当钢块滑到B点时T型支架就会翻转．
答：当钢块滑到B点时T型支架就会翻转．
钢块在杆上运动时，对杆产生的摩擦力是滑动摩擦力，方向沿杆向右，该力对轴O同样有力矩作用．
支架恰好不翻转的力矩平衡方程应该是
Mg（l1-
| L |
| 2 |
式中N=mg，f=μN=μmg
带入数据：2×10×（0.75-0.5）=2×10x+0.5×2×10×0.5
可解得：x=0，所以只要钢块沿杆滑行s1=0.75m到达B点，支架即翻转．
另外，钢块沿杆滑行时，有
μmg=ma，解得a=μg=5m/s2
钢块在杆上最多能滑行的距离
S2=
| ||
| 2a |
| 32 |
| 2×5 |
由于S2＞S1，所以当钢块滑到B点时T型支架就会翻转．
答：当钢块滑到B点时T型支架就会翻转．
点评：本题关键是选定支点后，找出各个力，然后根据力矩平衡条件列式求解，不难．
练习册系列答案
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