题目内容

(2006?普陀区一模)如图,轻杆OA在O点通过铰链和墙壁相连,呈水平状态,AB为细线,现有一质量为m的小铁块沿光滑杆面向右运动,则墙对杆作用力大小将(  )
分析:先以O为支点,小铁块和轻板整体为研究对象,根据力矩平衡条件得,得到绳子的拉力与铁块滑行距离x的关系,根据共点力平衡条件,运用正交分解法研究铰链对板作用力的大小.
解答:解:设小铁块滑行的距离为x,铁块的重力为mg,轻板长为L,以O支点,根据力矩平衡得:mgx=TLsinθ
得:T=
mgx 
Lsinθ  

设铰链对板作用力的大小为F,将F分解为水平向右的分力Fx和竖直向上的分力Fy,由平衡条件得:Fx=Tcosθ,
Tsinθ+Fy=mg
联立解得:Fx=mgcotθ?
x
L
,Fy=mg(1-
x
L

x
L
=y
又:F=
F
2
X
+
F
2
y
=mg
cotθ2y2+(1-y)2
=mg
(cotθ2+1)y2-2y+1

根据数学知识得知,F先减小后增大.
故选D
点评:本题运用力矩平衡和共点力平衡相结合研究物体平衡问题,关键是得到铰链对板作用力的大小为F与x的关系,考查运用数学知识解决物理问题的能力.
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