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轻杆A端挂重物,OA在绳子拉力作用下保持平衡,画出绳对A点的拉力及力臂。

网友投稿  2022-06-10 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,某货场而将质量为m1=100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8 m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=100 kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s2
(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。
(2)若货物滑上木板4时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求μ1应满足的条件。
(3)若μ1=0.5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。

◎ 答案

解:(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为v0,对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得
 ①
设货物在轨道末端所受支持力的大小为FN,根据牛顿第二定律得
 ②
联立以上两式代入数据得 ③
根据牛顿第三定律,货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N,方向竖直向下
(2)若滑上木板A时,木板不动,由受力分析得 ④
若滑上木板B时,木板B开始滑动,由受力分析得 ⑤
联立④⑤式代入数据得 ⑥
(3),由⑥式可知,货物在木板A上滑动时,木板不动
设货物在木板A上做减速运动时的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得 ⑦
设货物滑到木板A末端是的速度为v1,由运动学公式得
联立①⑦⑧式代入数据得
设在木板A上运动的时间为t,由运动学公式得 ⑩
联立①⑦⑨⑩式代入数据得

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“轻杆A端挂重物,OA在绳子拉力作用下保持平衡,画出绳对A点的拉力及力臂。…”主要考查了你对  【受力分析】,【牛顿运动定律的应用】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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