如图所示,用质量分布均匀的刚*板AB做成杠杆,O为支点,OA=OB=2m,地面上一质量为2kg,边长为10cm...
- 习题库
- 关注:9.63K次
问题详情:
如图所示,用质量分布均匀的刚*板AB做成杠杆,O为支点,OA=OB=2m,地面上一质量为2kg,边长为10cm的实心正方体铁块M用一不可伸长的轻质细线系于OB的中点C处,此时AB恰好静止于水平位置,且细线恰好被拉直,细线能承受的最大拉力为14N现将小滑块P(小滑块的大小不计)放在O点的正上方的板上,对P施加F=2N的水平向左的推力,使P沿OA向左做匀速直线运动,测得小滑块P向左移动0.4m时,绳子对C点的拉力为8N。(g=10N/kg)求:
(1)小滑块P的质量;
(2)小滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做多少功?
【回答】
(1)2kg;(2)1.4J
【解析】
杠杆AB质量分布均匀,OA=OB=2m,则O点为杠杆中点,此时杠杆两侧自身重力相互抵消。当铁块M系于C处时,AB恰好静止于水平位置,细线恰好被拉直,说明此时细线拉力为0N,即细线对杠杆平衡没有影响。
(1).当小滑块P向左移动0.4m时,绳子对C点的拉力F拉为8N,即滑块重力GP的力臂为0.4m,拉力的力臂为=1m,根据杠杆平衡条件,有:
GP×0.4m=F拉×1m,
则小滑块P的重力为:
,
则小滑块P的质量为:
mP==2kg。
(2).滑块向左滑动过程中,细线受到的拉力会增大,当细线承受的拉力达到最大的14N时,此时滑块运动的距离最远,该距离为此时滑块重力对杠杆的力臂l,根据杠杆平衡条件,有:
GP×l=F最大×1m,
则l==0.7m,
即滑块被向右推动过程中,最多只能移动0.7m,超过0.7m右侧细线就会被拉断。因滑块匀速运动,受到的摩擦力等于推力,即f=F=2N。所以小滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做功为:
W=fs= fl=2N×0.7m=1.4J。
答:(1).小滑块P的质量为2kg;
(2).小滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做1.4J的功。
知识点:杠杆
题型:计算题
- 文章版权属于文章作者所有,转载请注明 https://zhongwengu.com/exercises/7wq5go.html