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11.一家英国公司制造出一种夹在绳上的仪表.用一个杠杆使绳子的某点有一个微小偏移量,如图所示,它很容易测出垂直于绳的弹力,请推导一个计算绳中张力的公式,如果偏移量为12mm,垂直弹力为300N,计算绳中张力.分析 对A点受力分析,抓住顶点合力为零,运用合成法求出绳子中的张力大小.
解答 解:顶点受力如图根据合成法知:
FT=$\frac{\frac{F}{2}}{sinα}$.
根据几何关系有:
sinα=$\frac{a}{L}$.
则有:FT=$\frac{LF}{2a}$
当F=300N,a=12mm时,
代入数据,解得:FT=1600N;
答:如果偏移为12mm,恢复力为300N,绳中的张力1600N.
点评 本题考查共点力平衡问题,对数学的几何能力要求较高,关键能够正确地受力分析,运用合成法求解.
练习册系列答案
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19.做匀速圆周运动的物体( )
A. | 所受的向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力 | |
B. | 所受的向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能改变线速度的大小 | |
C. | 所受的向心力是一个变力,所以物体的速度大小时刻改变 | |
D. | 向心力和向心加速度的方向都是不变的 |
6.目前我省交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚,如图所示,以8m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口,有一位老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8m.该车减速时的加速度大小为5m/s2.则下列说法中正确的是( )
A. | 如果驾驶员立即刹车制动,则t=2 s时,汽车车头离停车线的距离为2 m | |
B. | 如果在距停车线6 m处开始刹车制动,汽车车头能在停车线处停下 | |
C. | 如果驾驶员的反应时间为0.4 s,汽车车头刚好能在停车线处停下 | |
D. | 如果驾驶员的反应时间为0.2 s,汽车车头刚好能在停车线处停下 |
16.如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲转动无滑动.甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲:r乙=3:1,两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同,m1距O点为2r,m2距O′点为r,当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时( )
A. | 滑动前m1与m2的角速度之比ω1:ω2=3:1 | |
B. | 滑动前m1与m2的向心加速度之比a1:a2=2:9 | |
C. | 随转速慢慢增加,m1先开始滑动 | |
D. | 随转速慢慢增加,m2先开始滑动 |
3.假如一做圆周运动的人造卫星的轨道半径r增为原来的2倍,则下列说法错误的是( )
A. | 据v=rω可知,卫星的线速度将变为原来的2倍 | |
B. | 据F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$可知,卫星所受的向心力减为原来的$\frac{1}{2}$ | |
C. | 据F=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$可知,地球提供的向心力减为原来的$\frac{1}{4}$ | |
D. | 据G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=mω2r可知,卫星的角速度变为原来的$\frac{1}{4}$倍 |
20.如图1所示是摩托车飞车走壁的表演现场.摩托车飞车走壁是杂技表演中的一项精彩刺激项目,为分析 其受力情况,解释现象,现抽象如图2示模型:固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量不等的物体 A 和 B,在各自不同的水平面内做匀速圆周运动,有关物体的线速度、角速度、向心加速度以及 对壁的压力大小,下面各式中正确的是( )
A. | VA>VB | B. | ωA>ωB | C. | aA=aB | D. | NA=NB |
20.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁场方向垂直于霍尔元件的工作面向下,磁感应强度大小为B,通入图示方向的电流I,在C、D两侧面会形成电势差UCD,则下列说法中正确的是( )
A. | 若霍尔元件的载流子为正电荷,则C点的电势比D点高 | |
B. | 若电流I越大,则电势差UCD越大 | |
C. | 若磁感应强度B越大,则电势差UCD越小 | |
D. | 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,则该元件的工作面应保持水平 |