如图所示,质量均匀的球夹在光滑竖直墙面和光滑轻板之间,轻板可绕其L端的水平轴O自由转动.在轻板上端用竖直向上的拉力F提着轻板,使其缓慢放下,直到轻板呈水平之前,F的大

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 力的合成/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,质量均匀的球夹在光滑竖直墙面和光滑轻板之间,轻板可绕其L端的水平轴O自由转动.在轻板上端用竖直向上的拉力F提着轻板,使其缓慢放下,直到轻板呈水平之前,F的大小以及F对于轴O的力矩M的大小变化情况是(  )
A.F减小,M减小B.F减小,M不变
C.F增大,M增大D.F增大,M减小
魔方格

◎ 答案

以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg、墙的弹力N1和挡板的支持力N2,设挡板跟墙壁间夹角为α,由平衡条件得:
N2=
mg
sinα
…①
设小球的半径为R,板长为L.对挡板,由力矩平衡条件可知:
FLsinα=N2′Rcot
α
2
…②
得:F=
N2′cot
α
2
Lsinα
…③
F对于轴O的力矩M的大小M=FLsinα=N2′Rcot
α
2
…④
将挡板缓慢放下的过程中,α增大,由①式则N2减小,小球对挡板压力N2′=N2,则知N2′减小.
α增大时,cot
α
2
减小,sinα增大,由③得知,F减小,由④得知,M减小.
故选A

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量均匀的球夹在光滑竖直墙面和光滑轻板之间,轻板可绕其L端的水平轴O自由转动.在轻板上端用竖直向上的拉力F提着轻板,使其缓慢放下,直到轻板呈水平之前,F的大…”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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