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如图所示,均匀光滑直棒一端铰于地面,另一端搁在一个立方体上,杆与水平面间的夹角α为30°左右.现将立方体缓慢向左移动,则棒对立方体的压力大小将


  1. A.
    逐渐增大
  2. B.
    逐渐减小
  3. C.
    先增大后减小
  4. D.
    先减小后增大
C
分析:在立方体缓慢向左推的过程中,棒处于力矩平衡状态;棒受重力力矩及立方体对棒的压力力矩而处于平衡,根据力矩平衡条件列式,通过重力力矩变化即可得出压力力矩的变化,从而解出压力的变化.
解答:设棒的重力大小为G,立方体对棒的弹力(方向与棒垂直斜向上)大小为F,棒的长度为L,重心在棒的中点,立方体的边长为h,棒与地面之间的夹角为α,根据力矩平衡条件得:
Gcosα=F
因α增大,cosα减小,故Gcosα减小,所以立方体对棒的压力力矩减小;
由上式解得:
F=sin2α
由数学知识可知,当θ=45°时,F有最大值
所以立方体缓慢向左推时,立方体对棒的压力F先增大,后减小;
故选:C
点评:本题考查了力矩平衡条件的应用,解题的关键在于分析题目中力臂的变化,列出力矩平衡方程;同时要注意能灵活转换思维,能用重力的力矩表示出压力力矩的变化.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?徐汇区模拟)如图所示,均匀光滑直棒一端用铰链装在水平地面上,另一端搁在立方体上,棒与地面夹角α为30°左右,现将立方体缓慢向左推,则立方体对棒的压力力矩变化情况为
减小
减小
(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”,以下同),立方体对棒的压力变化情况为
先增大后减小
先增大后减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?上海模拟)如图所示,均匀光滑直棒一端铰于地面,另一端搁在一个立方体上,杆与水平面间的夹角α为30°左右.现将立方体缓慢向左移动,则棒对立方体的压力大小将(  )

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科目:高中物理 来源:2014届江苏省高三第一次诊断考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(16分)如图所示,均匀光滑直杆AB长为L,可绕光滑固定转轴O转动,O距B点L/3处。在水平杆的另一端A下摆经过的轨迹上安装光电门,用来测量A端的瞬时速度vA,光电门测量位置和转轴O的高度差h可以调节,有一质最为m的小球套在光滑杆上,重力加速度g取10m/s2

⑴若杆的质量忽略不计,小球固定在杆OA的中点处,由静止释放杆,请写出光电门测量到的速度vA与高度差h的关系式;

⑵实际情况下杆的质量M不能忽略,拿走小球后重复实验,得到了如图所示的与h关系图线.请写出杆绕O点转动时的动能Ek与vA的关系式;

⑶若杆的质量M=3kg,小球m=2kg固定在杆OA的中点处,将杆由水平位置静止释放,请根据计算分析在图丙中画出与h关系图线。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,均匀光滑直杆AB长为L,可绕光滑固定转轴O转动,OBL/3处。在水平杆的另一端A下摆经过的轨迹上安装光电门,用来测量A端的瞬时速度vA.光电门测量位置和转轴O的高度差h可以调节,有一质量为m的小球套在光滑杆上.重力加速度g取10m/s2

(1)若杆的质量忽略不计,小球固定在杆OA的中点处,由静止释放杆,请写出光电门测量到的速度vA与高度差h的关系式.

(2)实际情况下杆的质量M不能忽略,拿走小球后重复实验,得到了如图所示的vA2h关系图线.请写出杆绕O点转动时的动能EKvA的关系式.

(3)若杆的质量M=3kg,小球m=2kg固定在杆OA的中点处,将杆由水平位置静止释放,请根据计算分析在图丙中画出vA2h关系图线.

 

 


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科目:高中物理 来源:2010-2011学年上海市普通中学八校联考高三(下)物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,均匀光滑直棒一端铰于地面,另一端搁在一个立方体上,杆与水平面间的夹角α为30°左右.现将立方体缓慢向左移动,则棒对立方体的压力大小将( )

A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先增大后减小
D.先减小后增大

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