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如图所示,T形金属支架与固定转轴O相连,AB水平,CO与AB垂直,B端由竖直细线...

如图所示,T形金属支架与固定转轴O相连,AB水平,CO与AB垂直,B端由竖直细线悬吊,AC=CO=0.2m,CB=0.3m,支架各部分质量均匀分布.小滑块质量m=0.5kg,静止于A端时细线  恰不受力.现给小滑块初速使其水平向右滑动,滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.5.取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)支架的重力相对转轴O的力矩;
(2)小滑块滑至C点时细线对B的拉力.

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(1)因开始时细线没有拉力,可知支架重力的力矩应与物体的产生的力矩大小相等,方向相反,由力矩平衡条件可求得支架重力的力矩; (2)支架在C点受摩擦力、重力、压力及细线的拉力而处于平衡,由力矩平衡可求得拉力的大小. 【解析】 (1)由力矩平衡可知,支架的重力力矩应与物体的力矩大小相等, 重力相对于转轴O的力矩: MG=mgAC=0.5×10×0.2Nm=1Nm   (2)滑动摩擦力f=μmg=0.5×0.5×10N=2.5N 摩擦力的力矩: Mf=μmgCO=2.5×0.2Nm=0.5Nm  由力矩平衡得 MG+Mf=MT   解得拉力T==N=5N; 答:(1)支架的重力相对于转轴O的力矩为1Nm; (2)小滑块滑至C点时细线对B的拉力为5N.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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