如图所示,均匀光滑直棒一端用铰链装在水平地面上,另一端搁在立方体上,棒与地面夹角α为30°左右,现将立方体缓慢向左推,则立方体对棒的压力力矩变化情况为______(选填“逐渐

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 力矩的平衡/2022-10-24 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,均匀光滑直棒一端用铰链装在水平地面上,另一端搁在立方体上,棒与地面夹角α为30°左右,现将立方体缓慢向左推,则立方体对棒的压力力矩变化情况为______(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”,以下同),立方体对棒的压力变化情况为______.
魔方格

◎ 答案

设棒的重力大小为G,立方体对棒的弹力(方向与棒垂直斜向上)大小为N,
棒的长度为L,立方体的边长为h,棒与地面之间的夹角为θ,
根据力矩平衡条件有
Gcosθ?
L
2
=N?
h
sinθ

因θ增大,cosθ减小,故Gcosθ
L
2
减小,立方体对棒的压力力矩减小;
由上式解得:
N=(
GL
4h
)sin2θ;
由数学知识可知,当θ=45°时,N有最大值
所以立方体缓慢向左推时,压力力矩减小,而支持力N先增大,后减小;
故答案为:减小;先增大后减小.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,均匀光滑直棒一端用铰链装在水平地面上,另一端搁在立方体上,棒与地面夹角α为30°左右,现将立方体缓慢向左推,则立方体对棒的压力力矩变化情况为______(选填“逐渐…”主要考查了你对  【力矩的平衡】  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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