题目内容

【题目】如图所示,楔形物体倾角为30°,放在水平地面上,轻质硬杆下端带有轻滑轮。上端顶有重1000N的物体,硬杆只能沿滑槽上下滑动,不计一切擦,g=10m/s2,

(1)若楔形物体重2000N,系统静止时地面对斜面的支持力多大?

(2)求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起?

(3)当轻杆连同上端重物以2m/s2加速上升时,楔形物体对滑轮的作用力多大?

【答案】(1) 3000N;(2) ;(3)

【解析】

(1)视楔形物体、轻质硬杆和物体为整体,在竖直方向受重力和支持力,根据平衡条件则有:

即系统静止时地面对斜面的支持力3000N

(2)设斜面对滑轮的作用力大小为,对硬杆进行受力分析,由受力平衡可得:

解得斜面对滑轮的作用力的大小为:

故由作用力和反作用力等大反向可得:滑轮对楔形物体的作用力垂直斜面向下,大小为;楔形物体受滑轮对楔形物体垂直斜面向下的作用力、重力、地面支持力和水平推力作用,故由受力平衡可得:

(3) 以轻质硬杆为对象,根据牛顿第二定律则有:

解得:

即楔形物体对滑轮的作用力

练习册系列答案
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【题目】某同学将一个量程为0~1mA、内阻未知的电流表G改装为量程为0~3V的电压表V。他先测量该电流表G的内阻Rg,再进行改装,然后把改装的电压表与标准电压表进行校准并进行误差分析。实验室准备的仪器有:

电源E(电动势为4.5V,内阻约1.2Ω)

滑动变阻器R1(最大阻值为5000Ω,允许通过的最大电流约为0.02A)

滑动变阻器R2(最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流约为1.0A)

电阻箱R(最大阻值为999.9Ω,允许通过的最大电流约为0.2A)

标准电压表(最大量程为3.0V,内阻约为4000Ω)

开关两个,导线若干

他的操作过程如下:

(1)先按如图(a)所示的电路,测量电流表G的内阻Rg,其步骤为:

①将滑动变阻器R1调到最大,保持开关K2断开,闭合开关K1,再调节滑动变阻器R1,使电流表G的指针指在满刻度Ig处。

②保持滑动变阻器R1的阻值不变,再闭合开关K2,调节电阻箱R的阻值使电流表G的指针指在满刻度的一半处,即

,

此时电阻箱上示数如图(b)所示,则电流表G的内阻Rg=__Ω。

(2)他根据所测出的电流表G内阻Rg的值,通过计算后,在表头G上串联一个电阻R,就将电流表G改装成量程0~3V的电压表V,如图(c)所示,则这个定值电阻的阻值为R=__Ω。

(3)他再用标准电压表V0对改装的电压表进行校准,要求电压能从0到最大值之间逐一进行校准,试在图(d)的方框中补全校准电路图,并标出所选用器材的符号,其中改装的电压表和标准电压表已画出。

(______________)

(4)由于电流表G内阻Rg的测量值____(填“小于”或“大于”)真实值,改装电压表V时串联电阻R的阻值_____(填“偏大”或“偏小”),因此在校准过程中,改装的电压表的示数总比标准表的示数______(填“偏大”或“偏小”)。

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