13.如圖所示,兩根相距為$\sqrt{2}$L的豎直固定桿上各套有質(zhì)量為2kg的小球,小球可以在桿上自由滑動(dòng),兩球用長(zhǎng)為2L的輕繩相連,今在輕繩中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力F,恰能使兩球沿豎直桿向上勻速運(yùn)動(dòng).已知球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,
(1)對(duì)小球受力分析,畫(huà)出受力圖示;
(2)求拉力F的大小.(球的半徑忽略不計(jì))

分析 由題意,兩根輕繩與豎直桿間距正好組成等腰直角三角形,對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件列式求解小球所受的拉力.然后求解拉力F的大小.

解答 解:(1)對(duì)小球受力分析,受重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力,如圖所示:

(2)根據(jù)題意可知:兩根輕繩與豎直桿間距正好組成等腰三角形,對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析,如圖所示:

根據(jù)平衡條件可得,F(xiàn)=2F′cos45°,
對(duì)左側(cè)小球根據(jù)平衡條件,得:
F′cos45°=mg+μF′cos45°,
得F′=2$\sqrt{2}$mg
故F=$\sqrt{2}$F′=4mg=80N
答:(1)如圖所示;
(2)拉力F的大小為80N.

點(diǎn)評(píng) 本題是共點(diǎn)力平衡問(wèn)題,關(guān)鍵是靈活選擇研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件列式求解.
共點(diǎn)力平衡的處理方法:
(1)三力平衡的基本解題方法
①力的合成、分解法:即分析物體的受力,把某兩個(gè)力進(jìn)行合成,將三力轉(zhuǎn)化為二力,構(gòu)成一對(duì)平衡力,二是把重力按實(shí)際效果進(jìn)行分解,將三力轉(zhuǎn)化為四力,構(gòu)成兩對(duì)平衡力.
②相似三角形法:利用矢量三角形與幾何三角形相似的關(guān)系,建立方程求解力的方法.應(yīng)用這種方法,往往能收到簡(jiǎn)捷的效果.
(2)多力平衡的基本解題方法:正交分解法
利用正交分解方法解體的一般步驟:
①明確研究對(duì)象;
②進(jìn)行受力分析;
③建立直角坐標(biāo)系,建立坐標(biāo)系的原則是讓盡可能多的力落在坐標(biāo)軸上,將不在坐標(biāo)軸上的力正交分解;
④x方向,y方向分別列平衡方程求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

3.同樣的子彈以同樣的速度V0射向水平面上的物塊,第一次子彈被反彈,第二次射穿物塊后子彈飛出,第三次子彈射入物塊,并與物塊一同前進(jìn),則子彈受到的沖量第一次大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.在1s內(nèi),2s內(nèi),3s內(nèi)…的位移之比是1:3:5:…
B.在1s末,2s末,3s末的速度之比是1:3:5
C.在第1s內(nèi),第2s內(nèi),第3s內(nèi)的平均速度之比是1:3:5
D.在相鄰兩個(gè)1s內(nèi)的位移之差都是9.8m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.物體從高h(yuǎn)的平臺(tái)以水平速度被拋出,已知落地時(shí)速度方向與水平面成30°夾角,不計(jì)空氣阻力,由此可以求出的物理量有( 。
A.物體拋出時(shí),人對(duì)物體做的功B.物體重力勢(shì)能的變化
C.物體落地時(shí)的速度和拋出時(shí)的速度D.下落過(guò)程中重力對(duì)物體做功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

8.行星的質(zhì)量為M,一個(gè)繞它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的軌道半徑為r,周期是T,衛(wèi)星在軌道上的向心加速度大小是$\frac{4{π}_{\;}^{2}}{{T}_{\;}^{2}}r$或$\frac{GM}{{r}_{\;}^{2}}$:

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

18.一機(jī)槍每min發(fā)射600發(fā)子彈,子彈的質(zhì)量為10g,發(fā)射時(shí)速度為800m/s,發(fā)射子彈時(shí)槍手用肩抵住槍托.則槍托對(duì)肩的平均作用力為80N.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.用水平恒力F作用在物體上,使之在光滑水平面上移動(dòng)s,力F做功W1,該力又作用在一質(zhì)量較小的物體上,使之在粗糙水平面上移動(dòng)s,力F做功W2,比較兩功的大小,有(  )
A.W1<W2B.W1>W(wǎng)2C.W1=W2D.無(wú)法比較

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.A、B 是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),相距為d,設(shè)A 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為EA,則( 。
A.A的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B的場(chǎng)強(qiáng)
B.A的電勢(shì)一定高于B的電勢(shì)
C.B的電勢(shì)一定高于A的電勢(shì)
D.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 不一定等于EAd

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.西方交通管理部門為了交通安全,特制定了死亡加速度5000m/s2這一數(shù)值.以醒世人.意思是如果行車加速度超過(guò)此值.將有生生命危險(xiǎn).試問(wèn):
(1)一輛以20m/s的速度行駛的貨車與一輛以15m/s的速度行駛的摩托年相向而行發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間為2.1×10-3 s,摩托車駕駛員是否有生命危險(xiǎn)?
(2)為了防止碰撞,兩車的駕駛員同時(shí)緊急剎車,貨車、摩托車急剎車后到完全靜止所需時(shí)間均為5s,貨車的加速度與摩托車的加速度大小之比為多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案