题目内容

如图1所示，轻杆的一端A用铰链与竖直墙连接，它的另一端B用绳子连接到墙的C点，使轻杆保持水平，绳与轻杆的夹角为30°.在B端悬挂重为G的物体，求轻杆和绳子各自在B端受到的作用力.


见解析
【试题分析】

用力的分解方法
以节点B为研究对象，其所受悬线拉力F=G.按力的作用效果将F分解成如图2所示，通过解力的矢量三角形得F2=G，F1=2G.


用力的合成方法
以节点B为研究对象，其所受悬线拉力F=G，BC绳拉力T、轻杆AB支撑力N，处于静止状态，受力如图3所示.

T与N的合力F合=G，故T=2G，N=G.根据力是物体间的相互作用（就是以后要学习的牛顿第三定律），知轻杆受压力G，方向水平向左，绳子受拉力2G，沿CB方向.

练习册系列答案
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水平固定的两个足够长的平行光滑杆MN、PQ，两者之间的间距为L，两光滑杆上分别穿有一个质量分别为MA=0.1kg和MB=0.2kg的小球A、B，两小球之间用一根自然长度也为L的轻质橡皮绳相连接，开始时两小球处于静止状态，如图1所示．现给小球A一沿杆向右的水平速度v0=6m/s，以向右为速度正方向，以小球A获得速度开始计时得到A球的v-t图象如图2所示．（以后的运动中橡皮绳的伸长均不超过其弹性限度．）
（1）在图2中画出一个周期内B球的v-t图象（不需要推导过程）；
（2）若在A球的左侧较远处还有另一质量为MC=0.1kg粘性小球C，当它遇到小球A，即能与之结合在一起．某一时刻开始C球以4m/s的速度向右匀速运动，在A的速度为向右大小为2m/s时，C遇到小球A，则此后橡皮绳的最大弹性势能为多少？
（3）C球仍以4m/s的速度向右匀速运动，试定量分析在C与A相遇的各种可能情况下橡皮绳的最大弹性势能．
精英家教网某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机
械能守恒定律，如图1所示，一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动，轻杆左端固定一小球A，轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B．当将轻杆由静止释放后，A球向下运动可带动轻杆逆时针转动，直到轻杆到达竖直位置时，B球被水平抛出．实验前已测得小球A、B的质量分别为mA、mB，A、B的球心离O的距离分别为LA、LB，转轴O离地面的高度为h0，已知重力加速度为g．
（1）该同学在某次实验时，将轻杆从水平位置无初速释放，则从释放到B球刚被抛出的过程中，系统势能的减少量为
 
；B球落地后，测得B球落地点与O点的水平距离为s，则由此可知，从释放到B球刚被抛出的过程中，系统动能的增加量为
 
．
（2）（多选题）为减小实验误差，可采取的措施有
 

（A）尽量减小B球的质量           （B）选用硬度较高的轻杆
（C）尽量减小转轴O处的摩擦         （D）在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量s
（3）为进一步提高实验精度，也可多次改变A球释放的初始位置，如图2所示．测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s，然后根据测量数据作
 
图象，若得到一条过原点的直线，也可证明系统机械能守恒．
如图5所示，轻杆AB下端有一固定轴，使杆AB可在纸平面内无摩擦转动，上端有一小滑轮，一根细绳一端固定在墙上，绕过滑轮另一端系一质量为m的物体（摩擦不计）.当系统静止时，则（    ）

图5

A.θ1=θ2             B.θ1＞θ2           C.θ1＜θ2            D.上述情况均可能
某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机
械能守恒定律，如图1所示，一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动，轻杆左端固定一小球A，轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B．当将轻杆由静止释放后，A球向下运动可带动轻杆逆时针转动，直到轻杆到达竖直位置时，B球被水平抛出．实验前已测得小球A、B的质量分别为mA、mB，A、B的球心离O的距离分别为LA、LB，转轴O离地面的高度为h0，已知重力加速度为g．
（1）该同学在某次实验时，将轻杆从水平位置无初速释放，则从释放到B球刚被抛出的过程中，系统势能的减少量为______；B球落地后，测得B球落地点与O点的水平距离为s，则由此可知，从释放到B球刚被抛出的过程中，系统动能的增加量为______．
（2）（多选题）为减小实验误差，可采取的措施有______
（A）尽量减小B球的质量           （B）选用硬度较高的轻杆
（C）尽量减小转轴O处的摩擦         （D）在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量s
（3）为进一步提高实验精度，也可多次改变A球释放的初始位置，如图2所示．测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s，然后根据测量数据作______图象，若得到一条过原点的直线，也可证明系统机械能守恒．
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某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机
械能守恒定律，如图1所示，一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动，轻杆左端固定一小球A，轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B．当将轻杆由静止释放后，A球向下运动可带动轻杆逆时针转动，直到轻杆到达竖直位置时，B球被水平抛出．实验前已测得小球A、B的质量分别为mA、mB，A、B的球心离O的距离分别为LA、LB，转轴O离地面的高度为h，已知重力加速度为g．
（1）该同学在某次实验时，将轻杆从水平位置无初速释放，则从释放到B球刚被抛出的过程中，系统势能的减少量为______；B球落地后，测得B球落地点与O点的水平距离为s，则由此可知，从释放到B球刚被抛出的过程中，系统动能的增加量为______．
（2）（多选题）为减小实验误差，可采取的措施有______
（A）尽量减小B球的质量           （B）选用硬度较高的轻杆
（C）尽量减小转轴O处的摩擦         （D）在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量s
（3）为进一步提高实验精度，也可多次改变A球释放的初始位置，如图2所示．测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s，然后根据测量数据作______图象，若得到一条过原点的直线，也可证明系统机械能守恒．

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