题目内容
10.拱券结构是古代人们解决建筑跨度问题的有效方法,比如罗马的万神庙,我国的赵州桥都是拱券结构的典型代表.拱券结构的特点是利用石块的楔形结构,将重力和压力沿拱向两边分解,最后由拱券两端的基石来承受.现有六块大小、形状相同,质量相等的楔块组成一个半圆形实验拱券,如图乙所示.如果每专人楔块的质量m=3kg,g取9.8m/s2,则;(1)六块楔块组成的拱券对其一边的支撑物的压力是多大?
(2)如果在中间两块楔块3、4上加一个方向向下且大小为50N的压力F,如图乙所示,那么楔块2对楔块3和楔块5对楔块4的弹力F1、F2分别是多大?
分析 (1)先对半圆形拱券整体分析,受重力和支持力,根据平衡条件求解支持力,结合牛顿第三定律得到压力;
(2)对楔块3和4整体,受力分析,根据力的合成平行四边形定则求解.
解答 解:(1)六块楔块受到的总重力为:
G=6mg=6×3×9.8=176.4N
由二力平衡条件知拱券对一边支撑物的压力为:
N=$\frac{G}{2}$=$\frac{176.4}{2}$N=88.2N;
(2)以中间两楔块3、4为研究对象,其受力如图所示:![]()
由对称性可知 F1=F2
由互成120°的二力合成特点知:
F1=F2=2mg+F=2×3×9.8+50=108.8N
答:
(1)六块楔块组成的拱券对一边支撑物的压力是88.2N;
(2)楔块2对楔块3和楔块5对楔块4的弹力F1、F2分别是108.8N.
点评 本题关键灵活地选择研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解,注意整体法的运用.计算时要注意g取9.8m/s2,不是取10m/s2.
练习册系列答案
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20.
如图,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( )
| A. | 棒中的电流变大,θ角变大 | B. | 两悬线等长变短,θ角变大 | ||
| C. | 金属棒质量变大,θ角变大 | D. | 磁感应强度变大,θ角变小 |
1.
某个物体在外力作用下,运动的v-t图象如图(正弦曲线)所示,下列说法中正确的是( )
| A. | 物体整个运动过程中加速度大小变化,方向不变 | |
| B. | 0~t1时间段内,物体所受外力越来越大 | |
| C. | t1~t4时间段内,物体的做功为负值 | |
| D. | t2时刻物体速度为零,此时加速度也为零 |
5.下列说法正确的是( )
| A. | 速度改变量△v越大,加速度就越大 | |
| B. | 物体的加速度不为零时,速度可能为零 | |
| C. | 速度变化越快,加速度一定越大 | |
| D. | 加速度增大,速度一定增大 |
19.假定太阳系一颗质量均匀、可看做球体的小行星自转可以忽略,若该星球自转加快,角速度为ω时,该星球表面的“赤道”上物体对星球的压力减为原来的$\frac{2}{3}$.已知引力常量G,则该星球密度ρ为( )
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2.
为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计.该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口.在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极与电压表相连.污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( )
| A. | 若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高 | |
| B. | 若污水中负离子较多,则前表面比后表面电势高 | |
| C. | 电压表的示数与污水中离子浓度无关 | |
| D. | 污水流量Q与U成正比,与a、b无关 |