顿第三定律,B受到C的拉力约为323mg,由牛顿第三定律,mg。F1sin30°= F2,解得F2=mgtan30°=33C受到A的推力约为3mg,结论错误的是D。 ..37.如图所示,放置三个完全相同的圆柱体。每个圆柱体质量为m,截面半径为R,为了防止圆柱体滚动,在圆柱体两侧固定两个木桩。不计一切摩擦,由此可知( )
A.木桩对圆柱体作用力为3mg 63mg 2B.上面圆柱体对下面一侧圆柱体的作用力为
C.地面对下面其中一个圆柱体的作用力为mg D.地面对下面两个圆柱体的作用力为2mg 【参考答案】A 【名师解析】
设下面一个圆柱体对上面圆柱体的作用力大小为F,隔离上面的圆柱体,受力分析,由平衡条件可得:
2Fcos30°=mg,解得:F=3mg,选项B错误。隔离下面一个圆柱体,分析受力,由平衡条件可得:木桩33mg,选项A正确。对三个圆柱体整体,由平衡条件可得,地面对下面6对圆柱体作用力为FN=Fcos60°=
两个圆柱体的作用力为3mg。根据对称性。地面对下面其中一个圆柱体的作用力为1.5mg,选项CD错误。 二. 计算题
1.如图所示,重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂,小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点,O点处安装一力传感器。质量为10kg的物块B放在粗糙的水平桌面上,O’是三根线的结点,bO’水平拉着B物体,aO’、 bO’与bO’夹角如图所示。细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态。若O点处安装的力传感器显示受到的拉力是F0=203N,物块B与水平桌面之间的动摩擦因数为
0.2,求:
(1)重物A的质量。
(2)重物C的质量和桌面对B物体的摩擦力。 【名师解析】(1)设小滑轮两侧细绳中拉力为F, 根据重物A静止,由平衡条件,F=mAg, 对小滑轮P,由平衡条件,2Fcos30°=203N, 可得F=20N。
由图中几何关系可知滑轮两侧细线的夹角为60°。
根据O点处安装的力传感器显示受到的拉力是F0=203N,可知悬挂小滑轮的细线OP的张力是FT= F0=203N。
解得重物A的质量为mA=2kg。
(2)对结点O’受力分析,由平衡条件,在竖直方向, Fsin30°=Fc。 在水平方向,Fcos30°=Fb,
对B物体,由平衡条件,桌面对B物体的摩擦力f= Fb, 对C物体,由平衡条件mCg= Fc, 联立解得:mC=1kg,。 f=103N。
2(2015河北石家庄质检I)如图所示,质量M等于2kg的木块套在水平固定杆上,并用轻绳与质量m=1kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F=103 N拉着球并带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,g取10ms2。求: (1)轻绳与水平方向夹角θ;
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。 【参考答案】(1)30° (2)μ=【名师解析】
(1)m处于静止状态,其合力为零。 以m为研究对象,由平衡条件得: 水平方向Fcos60°-FTcosθ=0 ① 竖直方向Fsin60°+FTsinθ-mg=0 ② 由③④得θ=30°
(2)M、m整体处于静止状态,可看做整体,系统所受合力为零。 以M、m整体为研究对象。由平衡条件得 水平方向Fcos60°-μFN=0 ③ 竖直方向FN+Fsin60°-Mg-mg=0 ④ 由①②得μ=
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。 3
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3(2015河南信阳第一次调研测试)某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°,如图所示.已知小球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为M,求此时: (1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少.
【名师解析】(1)对小球受力分析:
重力、细线的拉力和磁铁的引力.设细线的拉力和磁铁的引力分别为F1和F2. 根据平衡条件得:水平方向:F1sin30°=F2sin30°
竖直方向:F1cos30°+F2cos30°=mg 解得,F1=F2=
3mg. 3(2)以人为研究对象,分析受力情况:重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F2′, F2′=F2=
3mg. 3根据平衡条件得:f=F2′sin30°,N=F2′cos30°+Mg 解得,N=Mg+
31mg ,f=mg.
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