12.拱是一種重要的力學(xué)結(jié)構(gòu),如圖所示是我國(guó)古代著名的石拱橋-趙州橋的示意圖,它是一塊塊楔形的石塊疊砌而成,假設(shè)中央一塊石塊A所受到的重力為2000N,它的兩個(gè)側(cè)面的夾角為30°,側(cè)面與B、C石塊間摩擦不計(jì),石塊A的中央角平分線與地面相垂直,石塊A上站著一個(gè)所受重力為600N的人,問(wèn)這時(shí)A對(duì)兩邊石塊的壓力分別為多大?(要求在圖上畫(huà)出相應(yīng)的受力圖,sin15°=0.26,cos15°=0.97,tan15°=0.27,sin30°=0.5,cos30°=0.87,tan30°=0.58,sin60°=0.87,cos60°=0.5,tan60°=1.73)

分析 對(duì)人和A石塊分析,受重力和兩個(gè)支持力,根據(jù)平衡條件并結(jié)合正交分解法列式求解支持力,再根據(jù)牛頓第三定律得到壓力大小.

解答 解:人和A石塊整體受力如圖所示:

豎直方向,有:2Ncos15°=G,
解得:N=$\frac{G}{2cos15°}$=$\frac{2000+600}{2×0.97}$=1340.2N
根據(jù)牛頓第三定律,這時(shí)A對(duì)兩邊石塊的壓力均為1340.2N;
答:這時(shí)A對(duì)兩邊石塊的壓力均為1340.2N.

點(diǎn)評(píng) 本題是三力平衡問(wèn)題,關(guān)鍵是明確人和石塊整體的受力情況,根據(jù)平衡條件列式求解.
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:選擇題

2.如圖,電源有一定的內(nèi)阻,ABC三個(gè)燈泡連成如圖電路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí),三個(gè)燈泡的亮暗變化情況是( 。
A.同時(shí)變亮B.同時(shí)變暗
C.AC兩燈變暗,B燈變亮D.AC兩燈變亮,B燈變暗

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.小球從離水平地板3m高處沿豎直方向自由下落,被水平地板彈回,在離水平地板2m高處被接住,共用時(shí)間1.25s,則在這個(gè)過(guò)程中小球的平均速率和平均速度的大小分別是( 。
A.4m/s,0.8m/sB.4.8m/s,0.8m/sC.3.2m/s,0.8m/sD.4m/s,3.2m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.圖中的實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn),再經(jīng)過(guò)N點(diǎn),可以判定( 。
A.粒子在M點(diǎn)速度小于在N點(diǎn)速度B.粒子在M點(diǎn)電勢(shì)能小于在N點(diǎn)電勢(shì)能
C.M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)D.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.圖甲為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I-U圖線的實(shí)驗(yàn)電路圖.

(1)根據(jù)電路圖以及相關(guān)參數(shù),選擇好量程,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實(shí)驗(yàn)電路連接成完整實(shí)驗(yàn)電路.
(2)開(kāi)關(guān)S閉合之前,圖乙中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于A端(選填“A端”、“B端”或“AB正中間”).
(3)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示.如果這個(gè)小燈泡兩端所加電壓為1.4V,則小燈泡此時(shí)的電阻是6.4Ω(保留一位小數(shù)).隨著電壓增大,小燈泡的電阻增大.(填“增大”,“減小”或“不變”),原因是燈絲溫度升高電阻增大.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)時(shí)器能更精確地測(cè)量物體的瞬時(shí)速度.已知在某次試驗(yàn)中滑塊在牽引力作用下,先后通過(guò)兩個(gè)光電門,配套的數(shù)字毫秒計(jì)時(shí)器記錄了遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門的時(shí)間△t1=0.29s,通過(guò)第二個(gè)光電門的時(shí)間△t2=0.11s,已知遮光板寬度為3.0cm,分別求出滑塊第一個(gè)光電門和第二個(gè)光電門的速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測(cè)定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)時(shí)用質(zhì)量為m1=3400kg的雙子星號(hào)飛船去接觸正在軌道上無(wú)動(dòng)力運(yùn)行的火箭組.接觸后,開(kāi)動(dòng)雙子星號(hào)飛船的推進(jìn)器,使飛船和火箭組共同加速.推進(jìn)器的推力F=895N,在推進(jìn)器開(kāi)動(dòng)時(shí)間為7s內(nèi),飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s(不計(jì)飛船質(zhì)量的變化),則( 。
A.飛船和火箭組在運(yùn)動(dòng)方向上的加速度為0.13m/s2
B.飛船對(duì)火箭組的推力為895N
C.測(cè)得火箭組的質(zhì)量約為6885kg
D.測(cè)得火箭組的質(zhì)量約為3485kg

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,A、B兩物體質(zhì)量分別為m和2m,在平行于固定斜面的推力F的作用下,沿傾角為30°的粗糙斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),A、B間輕彈簧的勁度系數(shù)為k,則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的壓縮量為(  )
A.$\frac{F}{k}$B.$\frac{F}{2k}$C.$\frac{2F}{3k}$D.$\frac{3F}{4k}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

5.如圖所示,AC為粗糙的水平面,總長(zhǎng)為5m,一質(zhì)量為1kg可以看做質(zhì)點(diǎn)的物體,在水平恒力F作用下由A點(diǎn)從靜止開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)一段位移后撤去,已知物體與水平面間動(dòng)摩擦力因數(shù)為μ=0.2,F(xiàn)大小為5N,CD高度h=1.25m,EF是一個(gè)矩形有水區(qū)域的兩個(gè)端點(diǎn),DE=EF=1m,g=10m/s2.欲使物體能從C點(diǎn)落下,且進(jìn)入水域,力F的作用時(shí)間應(yīng)滿足什么條件.

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