题目内容
【题目】如图所示,质量均为m=1 kg的两滑块A、B放在光滑的水平面上,中间用一根细线相连,轻杆OA、OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角θ=60°,现用竖直向下的压力F=100 N作用在铰链上(g=10 m/s2)。试求:
(1)杆对A滑块的弹力的大小?
(2) A、B滑块间细线拉力的大小?
(3)若 A、B滑块间细线拉力的最大张力为100N,为使细线不断,则竖直向下的压力F的最多不能超过多大?
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)对O点受力分析,结合力的平行四边形定则和平衡条件,即可求解.
(2)对A进行受力分析,根据平衡条件求解即可;
(3)仍然对A分析,当绳的拉力达到最大时,则杆的弹力也达到最大,然后对O点根据平衡条件可以得到最大的力F;
(1)对O点进行受力分析如图所示:
根据平衡条件可以得到:,得到:;
(2)对A受力分析,在水平方向合力为零,则绳的拉力为:N;
(3)对A分析当绳的拉力达到最大时,杆对A的弹力也达到最大,则:
则可以得到:;
当杆的弹力达到最大时,力F也达到最大,对O点根据平衡条件得到:
解得:。
【题目】(6分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m)。
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
m(kg) | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)