如圖所示,斜面底端與一水平板左端a相接,平板長2L,中心C固定在高為R=L=1m的豎直支架上,支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接,因此平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時針方向翻轉(zhuǎn)。當把質(zhì)量m=0.5kg的小物塊A輕放在C點右側(cè)離C點0.2 m處時,平板左端a恰不受支持力。A與斜面間和平板的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2,A從斜面由靜止下滑,不計小物塊在a處碰撞時的能量損失。重力加速度g="10" m/s2,F(xiàn)要保證平板不翻轉(zhuǎn),求:

(1)小物塊能在平板上滑行的最大距離。
(2)有同學認為,在h0一定的情況下,平板是否翻轉(zhuǎn)與斜面的傾角有關(guān),傾角越大,越容易翻轉(zhuǎn)。請用相關(guān)知識分析上述認識是否正確。
(3)若h0=1m,斜面傾角不能超過多大?
(1)1m(2)見解析(3)
求出摩擦力,根據(jù)車矩平衡求出最大距離;討論到C點的情況來判斷;根據(jù)所給數(shù)據(jù),利用動能定律求出角度。
(1) (4分) 滑動摩擦力 (1分) 
其順時針力矩為Mf=fR="1Nm" (1分)
平板的重力矩為M=mgd=0.5×10×0.2Nm=1Nm,(1分)
根據(jù)力矩平衡條件可得小物塊在平板上滑行的最大距離為1m. (1分)
(2) (3分)要使平板發(fā)生翻轉(zhuǎn),小物塊至少要滑到C點右側(cè)。由于小物塊在平板上克服摩擦力做功是確定的,所以在h0一定的情況下,斜面傾角越大,克服斜面摩擦力做的功就越小,能滑行的距離就越長,即平板越容易翻轉(zhuǎn)。(列式說明同樣給分)
(3) (5分)設(shè)小物塊恰好能滑到C點,
由動能定理得 (2分)
式中,  (2分)
,代入數(shù)據(jù),解得 (1分)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖3所示,A、B兩物體緊靠著放在粗糙水平面上,A、B間接觸面光滑.在水平推力F 作用下兩物體一起加速運動,物體A恰好不離開地面,則物體A的受力個數(shù)為                     (  )

A.3         B.4           C.5               D.6

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在一根粗糙的水平直桿上套有兩個質(zhì)量均為m的鐵環(huán),兩鐵環(huán)上系著兩根等長細線,共同拴住質(zhì)量為M的小球,兩鐵環(huán)與小球都處于靜止狀態(tài).現(xiàn)想辦法使得兩鐵環(huán)間距離增大稍許而同時仍能保持系統(tǒng)平衡,則水平直桿對鐵環(huán)的支持力FN和摩擦力Ff的可能變化是(   )
A.FN不變B.FN增大
C.Ff增大D.Ff不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,重物質(zhì)量為m,AB、BC兩根輕繩與豎直方向都成600角,現(xiàn)將BC繩縮短并向左移動,但保持B點位置不變,在移動到BC繩處于豎直方向的過程中。下列說法正確的是

A.開始時繩BC的拉力大小為mg
B.繩BC的拉力有可能小于mg
C.繩BC的拉力有可能大于mg
D.繩BC的拉力先減小后增大,但不會超過mg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,斜面的傾角為臼,在斜面上放有一重為G的光滑小球,小球被豎直擋板擋。畡t小球?qū)醢宓膲毫Υ笮椋?nbsp;    )
A.B.
C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下述各力中,根據(jù)力的效果來命名的是(  )
A.重力B.向心力C.拉力D.摩擦力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用繩索將重球掛在墻上,如圖所示,若墻壁為光滑的,繩索與墻壁間的夾角為,當重球處于靜止時,則球?qū)Ρ诘膲毫的大小是(    )   
           
A.B.
C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于施力物體和受力物體的說法中正確的是(  )
A.桌面對書的支持力,施力物體是桌面,受力物體是書
B.書對桌面的壓力,施力物體是桌面,受力物體是書
C.桌面對書的支持力,施力物體是書,受力物體是桌面
D.書對桌面的壓力,施力物體是書,受力物體是桌面

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個水平推力、作用在質(zhì)量為m的物塊上,物塊在水平面上向右做勻速直線運動,則物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為
A.B.
C.D.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案