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一根质量为m的均匀细直铁棒,放在一个光滑的半球形容器内,作出这根铁棒的受力示意图.
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解:均匀细直铁棒,放在一个光滑的半球形容器内,受到竖直向下的重力.碗底对棒的支持力,指向球心.碗边对棒的支持力,垂直于棒向上.画出力示意图如图.
分析:均匀细直铁棒受到重力、碗的两个弹力,共三个力作用.画出力的示意图.
点评:分析物体的受力情况,为了防止漏力或多力,一般按下列顺序分析:重力、弹力、摩擦力.
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如图所示,质量为m、长为L的均匀细杆OA,一端通过光滑铰链固定在地面O处,在细杆中点B处系一根细绳,细绳绕过两个光滑定滑轮后悬挂着物体D,物体D的质量为细杆质量的1/3,D离滑轮距离足够远.在外力F的作用下使细杆与地面保持夹角θ为60°,此时细绳CB与杆的夹角也为60°(如图所示).已知细杆绕O点转动的动能表达式为
E
k
=
1
6
m
L
2
ω
2
,m
表示杆的质量,L表示杆的长度,ω表示杆转动的角速度.求:
(1)外力F的最小值.
(2)撤去外力F后,细杆从图示位置到绕O点罢到地面前的过程中,系统(指细杆和物体D)重力势能的变化量.
(3)撤去外力F后,细杆绕O点转到地面的瞬间,物体D的速度大小.
(2009?天津模拟)如图所示,两根光滑直杆(粗细可忽略不计)水平平行放置,一质量为m、半径为r的均匀细圆环套在两根直杆上,两杆之间的距离为
3
r,甲图为立体图,乙图为侧视图,现将两杆沿水平方向缓慢靠近直至两杆接触为止,在此过程中( )
A.每根细杆对圆环的弹力均增加
B.每根细杆对圆环的最大弹力均为mg
C.每根细杆对圆环的弹力均不做功
D.每根细杆对圆环所做的功均为-
1
4
mgr
如图所示,两根光滑细杆a、b水平平行且等高放置,一质量为m、半径为r的均匀细圆环套在两根细杆上,两杆之间的距离为
3
r.固定a杆,保持圆环位置不变,将b杆沿圆环内侧缓慢移动到最高点为止,在此过程中( )
A、a杆对圆环的弹力逐渐增大
B、a杆对圆环的弹力先减小后增大
C、b杆对圆环的弹力逐渐减小
D、b杆对圆环的弹力先减小后增大
一根质量为m的均匀细直铁棒,放在一个光滑的半球形容器内,作出这根铁棒的受力示意图.
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