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如图所示,AB是质量为m的均匀细杆,可绕B轴在竖直平面内自由转动,细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直挡板上保持静止.已知杆与桌面夹角为θ,AP长度是

网友投稿  2022-10-22 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,AB是质量为m的均匀细杆,可绕B轴在竖直平面内自由转动,细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直挡板上保持静止.已知杆与桌面夹角为θ,AP长度是杆长的1/4,各处的摩擦都不计,求:
(1)圆柱体对均匀细杆作用力的大小和方向.
(2)竖直挡板对圆柱体的作用力的大小和方向.
魔方格

◎ 答案


魔方格

(1)设AB长为L,圆柱体对AB的支持力为N.以B为支点,由力矩平衡条件得
   mg
L
2
cosθ=N
3
4
L

解得,N=
2
3
mgcosθ
,方向垂直细杆AB向上.
(2)以圆柱体为研究对象,圆柱体受到重力、挡板的弹力、杆的压力和地面的支持力,作出受力分析图,由牛顿第三定律知,AB对圆柱体的压力N3=N=
2
3
mgcosθ

根据平衡条件得,竖直档板对圆柱体的压力大小N2=N3sinθ=
2
3
mgsinθcosθ
,方向水平向右.
答:(1)圆柱体对均匀细杆作用力的大小为
2
3
mgcosθ
,方向垂直细杆AB向上.
(2)竖直挡板对圆柱体的作用力的大小为
2
3
mgsinθcosθ
,方向水平向右.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,AB是质量为m的均匀细杆,可绕B轴在竖直平面内自由转动,细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直挡板上保持静止.已知杆与桌面夹角为θ,AP长度是…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】  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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