如图,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上.环的直径略大于杆的截面直径.环与杆间动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环沿杆做匀速运动,求F
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/21 04:45:19
![如图,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上.环的直径略大于杆的截面直径.环与杆间动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环沿杆做匀速运动,求F](/uploads/image/z/4973926-22-6.jpg?t=%E5%A6%82%E5%9B%BE%2C%E5%B0%86%E8%B4%A8%E9%87%8Fm%3D0.1kg%E7%9A%84%E5%9C%86%E7%8E%AF%E5%A5%97%E5%9C%A8%E5%9B%BA%E5%AE%9A%E7%9A%84%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E7%9B%B4%E6%9D%86%E4%B8%8A.%E7%8E%AF%E7%9A%84%E7%9B%B4%E5%BE%84%E7%95%A5%E5%A4%A7%E4%BA%8E%E6%9D%86%E7%9A%84%E6%88%AA%E9%9D%A2%E7%9B%B4%E5%BE%84.%E7%8E%AF%E4%B8%8E%E6%9D%86%E9%97%B4%E5%8A%A8%E6%91%A9%E6%93%A6%E5%9B%A0%E6%95%B0%CE%BC%3D0.8.%E5%AF%B9%E7%8E%AF%E6%96%BD%E5%8A%A0%E4%B8%80%E4%BD%8D%E4%BA%8E%E7%AB%96%E7%9B%B4%E5%B9%B3%E9%9D%A2%E5%86%85%E6%96%9C%E5%90%91%E4%B8%8A%2C%E4%B8%8E%E6%9D%86%E5%A4%B9%E8%A7%92%CE%B8%3D53%C2%B0%E7%9A%84%E6%8B%89%E5%8A%9BF%2C%E4%BD%BF%E5%9C%86%E7%8E%AF%E6%B2%BF%E6%9D%86%E5%81%9A%E5%8C%80%E9%80%9F%E8%BF%90%E5%8A%A8%2C%E6%B1%82F)
如图,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上.环的直径略大于杆的截面直径.环与杆间动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环沿杆做匀速运动,求F
如图,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上.环的直径略大于杆的截面直径.环与杆间动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环沿杆做匀速运动,求F的大小.(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s²)
如图,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上.环的直径略大于杆的截面直径.环与杆间动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环沿杆做匀速运动,求F
匀速运动
如果Fsinθ<mg
u(mg-Fsinθ)=Fcosθ
F=umg/(usinθ+cosθ)
如果Fsinθ>mg
-u(mg-Fsinθ)=Fcosθ
F=umg/(usinθ-cosθ)
如图,分两种情况。若环向下匀速运动,则摩擦力向上。如图一。此时有F1+f=mg。 若环向上匀速运动,则摩擦力向下。如图二。此时有F1=mg+f。f用F2乘u即可。 将就看吧,过程不方便输入。有什么不懂还可以问我。
对环受力分析有竖直向下的重力G、竖直向上的支持力N、与杆夹角θ=53°的拉力F、与拉力F反向的水平摩擦力f,把拉力F分解为水平的F1=Fcos53°和竖直向上的F2=Fsin53°,
竖直方向:G=N+F2 G=mg
水平方向:f=F1
摩擦力公式:f=μN
联立得F=0.645N
将F沿水平和竖直分解为F1,F2.因为圆环做匀速运动速度不变,所以摩擦力f与水平分力F1相等。
又f=μ(mg-F2),F2=F*sin53°,F1=F*cos53°所以0.8*(0.1*10-0.8F)=0.6F,F=4/3.1N
答案:
F=1N或F=9N
思路分析:
考点解剖:考查平衡条件、牛顿第二定律,考查分析、理解能力.
解题思路:首先根据题意判断出杆对环弹力的方向,然后对环受力分析,利用牛顿第二定律和竖直方向上受力平衡列等式,联立即可求解.
解答过程:
令Fsin53°=mg,F=1.25N,
当F<1.25N时,杆对环的弹力向上,
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答案:
F=1N或F=9N
思路分析:
考点解剖:考查平衡条件、牛顿第二定律,考查分析、理解能力.
解题思路:首先根据题意判断出杆对环弹力的方向,然后对环受力分析,利用牛顿第二定律和竖直方向上受力平衡列等式,联立即可求解.
解答过程:
令Fsin53°=mg,F=1.25N,
当F<1.25N时,杆对环的弹力向上,
由牛顿第二定律Fcosq-mFN=ma,
FN+Fsinq=mg,
解得 F=1N.
当F>1.25N时,杆对环的弹力向下,
由牛顿第二定律
Fcosq-mFN=ma,
Fsinq=mg+FN,
解得 F=9N.
规律总结:在判断此类问题时,一定要注意弹力的方向,可上也可下,这是解题的关键,也是易错点.
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