(2011?上海模擬)如圖所示,均勻光滑直棒一端鉸于地面,另一端擱在一個(gè)立方體上,桿與水平面間的夾角α為30°左右.現(xiàn)將立方體緩慢向左移動(dòng),則棒對(duì)立方體的壓力大小將( 。
分析:在立方體緩慢向左推的過程中,棒處于力矩平衡狀態(tài);棒受重力力矩及立方體對(duì)棒的壓力力矩而處于平衡,根據(jù)力矩平衡條件列式,通過重力力矩變化即可得出壓力力矩的變化,從而解出壓力的變化.
解答:解:設(shè)棒的重力大小為G,立方體對(duì)棒的彈力(方向與棒垂直斜向上)大小為F,棒的長度為L,重心在棒的中點(diǎn),立方體的邊長為h,棒與地面之間的夾角為α,根據(jù)力矩平衡條件得:
G
L
2
cosα=F
h
sinα

因α增大,cosα減小,故Gcosα
L
2
減小,所以立方體對(duì)棒的壓力力矩減小;
由上式解得:
F=
GL
4h
sin2α
由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)θ=45°時(shí),F(xiàn)有最大值
所以立方體緩慢向左推時(shí),立方體對(duì)棒的壓力F先增大,后減小;
故選:C
點(diǎn)評(píng):本題考查了力矩平衡條件的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵在于分析題目中力臂的變化,列出力矩平衡方程;同時(shí)要注意能靈活轉(zhuǎn)換思維,能用重力的力矩表示出壓力力矩的變化.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?上海模擬)運(yùn)動(dòng)會(huì)上4×100m接力賽是最為激烈的比賽項(xiàng)目,有甲乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn),甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程.為了確定乙起跑的時(shí)機(jī),甲在接力區(qū)前s0處作了標(biāo)記,當(dāng)甲跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令,乙在接力區(qū)的前端聽到口令時(shí)立即起跑(忽略聲音傳播的時(shí)間及人的反應(yīng)時(shí)間),先做勻加速運(yùn)動(dòng),速度達(dá)到最大后,保持這個(gè)速度跑完全程.已知接力區(qū)的長度為L=20m,試求:
(1)若s0=13.5m,且乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上,完成交接棒,則在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離為多大?
(2)若s0=16m,乙的最大速度為8m/s,要使甲乙能在接力區(qū)內(nèi)完成交接棒,且比賽成績最好,則乙在加速階段的加速度應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?上海模擬)下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?上海模擬)如圖所示,兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成53°固定放置,導(dǎo)軌間連接一阻值為4Ω的電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).在兩平行虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d=0.5m.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為ma=0.6kg,電阻Ra=4Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為mb=0.2kg,電阻Rb=12Ω;它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)從圖中的M、N處同時(shí)將它們由靜止開始釋放,運(yùn)動(dòng)過程中它們都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí),a正好進(jìn)入磁場(chǎng)(g取10m/s2,sin53°=0.8,且不計(jì)a、b之間電流的相互作用).求:
(1)在整個(gè)過程中,a、b兩導(dǎo)體棒分別克服安培力做的功;
(2)在a穿越磁場(chǎng)的過程中,a、b兩導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱之比;
(3)在穿越磁場(chǎng)的過程中,a、b兩導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小之比;
(4)M點(diǎn)和N點(diǎn)之間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?上海模擬)用同種材料制成傾角37°的斜面和長水平面,斜面長3.15m且固定,一小物塊從斜面頂端以沿斜面向下的初速度v0開始自由下滑,當(dāng)v0=2.4m/s時(shí),經(jīng)過2.0s后小物塊停在斜面上.多次改變v0的大小,記錄下小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間t,作出v0-t圖象,如圖所示,求:
(1)小物塊與該種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多少?
(2)若小物塊初速度為3m/s,小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間t為多少?

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