如图所示,一块质量为0.6kg均匀平板AB长0.8m,其左端搁在水平地面上,板与地面的夹角为370,板中心C垂直固定在轻支架上,支架长OC为0.3m,支架下端与水平固定转轴O连接.在

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,一块质量为0.6kg均匀平板AB长0.8m,其左端搁在水平地面上,板与地面的夹角为370,板中心C垂直固定在轻支架上,支架长OC为0.3m,支架下端与水平固定转轴O连接.在平板A点处有一质量为0.5kg的小物体m以初速v0沿板向上运动,物体与平板间的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2.试求:
(1)平板所受的重力的力矩;
(2)小物体运动到距B端多远恰能使平板翻转?
(3)若要保证平板不翻倒,给物体的初速度v0不能超过多大?
魔方格

◎ 答案

(1)平板重力的力矩MG=mgLG=0.6×10×0.3×0.6N?m=1.08 N?m
(2)设物体距离C点的距离为X,根据力矩平衡有:MN+Mf=MG
  m1gX cos37°+μm1gL cos37°=MG    
   代入数据,求得 X=0.21m
  即距B端距离为0.4-0.21m=0.19 m
(3)滑行的最大距离为Sm=0.4+0.21m=0.61m
由动能定理得-m1gSmsin37°-μm1gSm cos37°=-
1
2
m1v02

代入数据,求得v0=3.04m/s
答:(1)平板所受的重力的力矩为1.08N.m.
(2)小物体运动到距B端0.19m恰好使平板翻转.
(3)若要保证平板不翻倒,给物体的初速度v0不能超过3.04m/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一块质量为0.6kg均匀平板AB长0.8m,其左端搁在水平地面上,板与地面的夹角为370,板中心C垂直固定在轻支架上,支架长OC为0.3m,支架下端与水平固定转轴O连接.在…”主要考查了你对  【力矩的平衡】,【动能定理】  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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