题目内容
如图所示,质量为m1=0.4Kg的物体甲通过二段轻绳和一个轻质细弹簧悬挂在结点O.轻绳OB水平且B端与放置在水平面上质量为m2=0.5Kg的物体乙相连,轻弹簧OA与竖直方向的夹角θ=370,物体甲、乙均处于静止状态.(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75;g取10m/s2.)求:
(1)若轻弹簧的劲度系数为K=500N/m,则轻弹簧的伸长长度是多大?
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若物体乙的最大静摩擦力等于12N,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?(将AO替换为细绳,保持O点位置不变)
由几何关系可知:弹簧的拉力T0A=
由胡克定律可知:X=
(2)由图可知:OB的拉力TOB=m1gtanθ=
所以乙受到的摩擦力f=TOB=3N
方向水平向左
(3)由题意及(2)的解答可知:
TOB=
解得甲的质量:
m1=1.6kgN,即物体甲的质量m1最大不能超过1.6kg
答:(1)轻弹簧的伸长长度是0.01m;
(2)摩擦力为3N,方向水平向左;
(3)甲的质量不能超过1.6kg.
分析:(1)对物体受力分析,由几何关系可求得弹簧的拉力,再由胡克定律可求得弹簧伸长的长度;
(2)乙物体受OB的拉力及摩擦力而处于平衡,由几何关系求得拉力即可求得摩擦力;
(3)已知最大静摩擦力,由平衡关系可求得OB的拉力大小,由几何关系可求得甲物体的质量.
点评:本题中应先以结点O为研究对象得出几何关系,再对乙分析可得出摩擦力与OB拉力的关系;注意应共点力平衡问题一定要注意做出力的平行四边形,由几何关系求力.
练习册系列答案
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A、v′1=v′2=
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B、v′1=v′2=
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C、v′1<
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D、v′1<
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