题目内容
(8分)有一种机械装置叫做“滚珠式力放大器”,其原理如图所示,斜面A可以在水平面上滑动,斜面B以及物块C都是被固定的,它们均由钢材制成,钢珠D置于ABC之间.当用水平力F推斜面A时,钢珠D对物块C的挤压力F/就会大于F,故称为“滚珠式力放大器”.如果斜面A、B的倾角分别为α、β,不计一切摩擦力以及钢珠自身的重力,求:
这一装置的力放大倍数(即F/与F之比).
(或)
解析试题分析:解决本题的关键是正确地进行受力分析,根据共点力平衡,运用正交分解法、分解法或合成法进行求解.如图所示,对斜面A、钢珠D分别进行受力分析.
对A分析,在水平方向合力为0,即在水平方向上推力F等于D对A压力在水平方向上的分力,列方程式:
对D分析,运用共点力平衡有:
在水平方向上有:
在竖直方向上有:
联立以上三式解得:.
即放大倍数为: 或写为:
考点:本题考查受力分析、共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用,同时考查考生运用物理知识处理实际问题的能力.
练习册系列答案
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如图,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N。在运动过程中( )
A.F增大,N减小 | B.F减小,N减小 |
C.F增大,N增大 | D.F减小,N增大 |