如图所示,AB、BC均为轻杆,处在同一竖直平面内,AB杆高为h.A、B、C三处均用铰接连接,其中A、C两点在同一水平面上,BC杆与水平面夹角为30°.一个质量为m的小球穿在BC杆上,并

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,AB、BC均为轻杆,处在同一竖直平面内,AB杆高为h.A、B、C三处均用铰接连接,其中A、C两点在同一水平面上,BC杆与水平面夹角为30°.一个质量为m的小球穿在BC杆上,并静止在BC杆底端C处,不计一切摩擦.现在对小球施加一个水平向左的恒力F=mg,则当小球运动到BC杆的中点时,它的速度大小为 ,此时AB杆对B处铰链的作用力大小为 .
魔方格

◎ 答案

对小球进行受力分析,如图所示:

魔方格
根据牛顿第二定律得:
ma=Fcos30°-mgsin30°=mg
所以a=

3
-1
2
g
则当小球运动到BC杆的中点时,运动的位移为:
h
sin30°
×
1
2
=h
根据匀加速直线运动位移速度公式得:v=

2ax
=

(

3
-1)gh

当小球运动到BC杆的中点时,小球对杆子的作用力方向垂直于杆子向下,根据几何关系得大小:N=
mg
sin30°
=2mg
此时BC杆相当于绕C点转动的杠杆,根据杠杆平衡原理得:
FABlBC=N?
1
2
lBC
解得:FAB=mg
故答案为:

(

3
-1)gh
;mg

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,AB、BC均为轻杆,处在同一竖直平面内,AB杆高为h.A、B、C三处均用铰接连接,其中A、C两点在同一水平面上,BC杆与水平面夹角为30°.一个质量为m的小球穿在BC杆上,并…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的速度与时间的关系】,【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【牛顿第二定律】  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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