【題目】如圖（甲）所示，ABCO是固定在一起的T型支架，水平部分AC是質(zhì)量為M=2kg、長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m的勻質(zhì)薄板，OB是輕質(zhì)硬桿，下端通過光滑鉸鏈連接在水平地面上，支架可繞水平軸O在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，A端擱在左側(cè)的平臺(tái)上．已知AB長(zhǎng)度l1=0．75m，OB長(zhǎng)度h=0．5m．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=2kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=3m/s的水平初速度滑上AC板，物塊與AC間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．5．問：T型支架是否會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)？某同學(xué)的解題思路如下：

支架受力情況如圖（乙），設(shè)支架即將翻轉(zhuǎn)時(shí)物塊位于B點(diǎn)右側(cè)x處，根據(jù)力矩平衡方程：Mg（l1-）=FNx，式中FN=mg，解得x=0．2m．

此時(shí)物塊離A端s1=l1+x=0．95m．

然后算出物塊以v0=3m/s的初速度在AC上最多能滑行的距離s2；…比較這兩個(gè)距離：

若s2≤s1，則T型支架不會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)；若s2＞s1，則會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)．

請(qǐng)判斷該同學(xué)的解題思路是否正確．若正確，請(qǐng)按照該思路，將解題過程補(bǔ)充完整，并求出最后結(jié)果；若不正確，請(qǐng)指出該同學(xué)的錯(cuò)誤之處，并用正確的方法算出結(jié)果．

【答案】該同學(xué)的思路不正確．該同學(xué)分析支架受力時(shí)，漏掉了物塊對(duì)AC的摩擦力，力矩平衡方程有錯(cuò)．T型支架會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)．

【解析】

試題分析：該同學(xué)的思路不正確．該同學(xué)分析支架受力時(shí)，漏掉了物塊對(duì)AC的摩擦力，力矩平衡方程有錯(cuò)．T型支架會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)．

先仔細(xì)分析該同學(xué)的解題思路，先判斷是否正確，再指出錯(cuò)誤后，分析支架受力時(shí)，漏掉了物塊對(duì)AC的摩擦力，力矩平衡方程有錯(cuò)，再根據(jù)正確的思路由力矩平衡方程列式進(jìn)行完善求解即可．

解：該同學(xué)的思路不正確．

該同學(xué)分析支架受力時(shí)，漏掉了物塊對(duì)AC的摩擦力，力矩平衡方程有錯(cuò)．考慮物塊對(duì)AC的摩擦力，力矩平衡方程為：

式中FN=mg，Ff=μFN=μmg

得到：

代入數(shù)據(jù)得x=0，即物塊沿AC滑行s1=0．75m到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，支架恰好翻轉(zhuǎn)．

物塊在AC上滑行時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，得： μmg=ma

解得：a=μg= 5m/s2

物塊在AC上最多能滑行的距離為：

由于s2＞s1，所以T型支架會(huì)翻轉(zhuǎn)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】a、b兩種單色光以相同的入射角從空氣斜射向平行玻璃磚，界面MN與PQ平行，光路如圖所示．關(guān)于a、b兩種單色光，下列說法正確的是

A．該玻璃磚中a光的傳播速度小于b光的傳播速度

B．a、b兩種單色光從玻璃磚射向空氣時(shí)，兩單色光可能不平行

C．若增大從空氣射入玻璃時(shí)的入射角，a、b兩種單色光在PQ界面可能發(fā)生全反射

D．用這兩種單色光分別照射某種金屬，若a光能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則b光一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)靜止的氡核Rn，放出一個(gè)α粒子后衰變?yōu)獒暫?/span>Po，同時(shí)放出能量為E＝0．26 MeV的光子．假設(shè)放出的核能完全轉(zhuǎn)變?yōu)獒暫伺cα粒子的動(dòng)能，不計(jì)光子的動(dòng)量．已知M氡＝222．08663 u、mα＝4．0026 u、M釙＝218．0766 u，1 u相當(dāng)于931．5 MeV的能量．

（1）寫出上述核反應(yīng)方程；

（2）求出發(fā)生上述核反應(yīng)放出的能量；

（3）確定釙核與α粒子的動(dòng)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】二十一世紀(jì)，能源問題是全球關(guān)注的焦點(diǎn)問題．從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，電動(dòng)汽車在近幾年發(fā)展迅速．下表給出的是某款電動(dòng)汽車的相關(guān)參數(shù)：

參數(shù)指標(biāo)

整車質(zhì)量

0~100km/h

加速時(shí)間

最大速度

電池容量

制動(dòng)距離（100km/h~0）

數(shù)值

2000kg

4．4s

250km/h

90kWh

40m

請(qǐng)從上面的表格中選擇相關(guān)數(shù)據(jù)，取重力加速度g=10m/s2，完成下列問題：

（1）求汽車在（100km/h~0）的制動(dòng)過程中的加速度大小（計(jì)算過程中100km/h近似為30m/s）；

（2）若已知電動(dòng)汽車電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為η=80%，整車在行駛過程中的阻力約為車重的0．05倍，試估算此電動(dòng)汽車以20m/s的速度勻速行駛時(shí)的續(xù)航里程（能夠行駛的最大里程）已知1kWh=3．6×106J．根據(jù)你的計(jì)算，提出提高電動(dòng)汽車的續(xù)航里程的合理化建議（至少兩條）

（3）若此電動(dòng)汽車的速度從5m/s提升到20m/s需要25s，此過程中電動(dòng)汽車獲得的動(dòng)力功率隨時(shí)間變化的關(guān)系簡(jiǎn)化如圖所示，整車在行駛過程中的阻力仍約為車重的0．05倍，求此加速過程中汽車行駛的路程（提示：可利用p-t圖像計(jì)算動(dòng)力對(duì)電動(dòng)汽車做的功）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】經(jīng)典電磁理論認(rèn)為：當(dāng)金屬導(dǎo)體兩端電壓穩(wěn)定后，導(dǎo)體中產(chǎn)生恒定電場(chǎng)，這種恒定電場(chǎng)的性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同．由于恒定電場(chǎng)的作用，導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速率增加，而運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子發(fā)生碰撞從而減速，因此自由電子定向移動(dòng)的平均速率不隨時(shí)間變化．金屬電阻反映的是定向運(yùn)動(dòng)的自由電子與不動(dòng)的粒子的碰撞．假設(shè)碰撞后自由電子定向移動(dòng)的速度全部消失，碰撞時(shí)間不計(jì)．

某種金屬中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)量為n，自由電子的質(zhì)量為m，帶電量為e．現(xiàn)取由該種金屬制成的長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S的圓柱形金屬導(dǎo)體，將其兩端加上恒定電壓U，自由電子連續(xù)兩次與不動(dòng)的粒子碰撞的時(shí)間間隔平均值為t0．如圖所示．

（1）求金屬導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)受到的電場(chǎng)力大��；

（2）求金屬導(dǎo)體中的電流I；

（3）電阻的定義式為，電阻定律是由實(shí)驗(yàn)得出的．事實(shí)上，不同途徑認(rèn)識(shí)的物理量之間存在著深刻的本質(zhì)聯(lián)系，請(qǐng)從電阻的定義式出發(fā)，推導(dǎo)金屬導(dǎo)體的電阻定律，并分析影響電阻率ρ的因素．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是( )
A.萬有引力可以用狹義相對(duì)論做出正確的解釋
B.電磁力無法用狹義相對(duì)論做出正確的解釋
C.萬有引力理論無法納入狹義相對(duì)論的框架
D.狹義相對(duì)論是非慣性參考系之間的理論

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相距為d的兩條水平虛線之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L<d），質(zhì)量為m、電阻為R，將線圈在磁場(chǎng)上方h高處由靜止釋放，cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v0，cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)速度也為v0，則線圈穿過磁場(chǎng)的過程中（從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)起一直到ab邊離開磁場(chǎng)為止）：

A．感應(yīng)電流所做的功為mgd

B．感應(yīng)電流所做的功為mg（d－L）

C．線圈的最小速度一定是2

D．線圈的最小速度可能為mgR/B2L2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲乙兩物體沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，他們的速度時(shí)間圖像如圖所示，在2秒末乙車在甲車的前面3m處，以下說法正確的是（ ）

A．前4s內(nèi)，兩車平均速度大小相等

B．在6s末兩車相遇

C．在0～6s內(nèi)，兩車相遇兩次

D．在0～6s內(nèi)，兩車之間最遠(yuǎn)的距離為4m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀，正確的是( )
A.經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀中，同時(shí)是絕對(duì)的，即在一個(gè)參考系中的觀察者在某一時(shí)刻觀察到的兩個(gè)事件，對(duì)另一參考系中的觀察者來說也是同時(shí)發(fā)生的
B.在經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀中，時(shí)間間隔是絕對(duì)的，即任何事件(或物體的運(yùn)動(dòng))所經(jīng)歷的時(shí)間，在不同的參考系中測(cè)量都是相同的，而與參考系的選取無關(guān)
C.在經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀中，空間距離是絕對(duì)的，即如果各個(gè)參考系中用來測(cè)量長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)相同，那么空間兩點(diǎn)距離是絕對(duì)的不變的量值，而與參考系選取無關(guān)
D.經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀就是一個(gè)絕對(duì)的時(shí)空觀，時(shí)間與空間、物體的運(yùn)動(dòng)無關(guān)．

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