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如图所示,OAB是一刚性轻质直角三角形支架,边长AB=0.2m,∠OAB=37°...

如图所示,OAB是一刚性轻质直角三角形支架,边长AB=0.2m,∠OAB=37°;在A、B两顶角处各固定一个大小不计的小球,质量均为1kg.支架可绕过O的水平轴在竖直平面内无摩擦地转动.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2
(1)为使支架静止时AB边水平,求在支架上施加的最小力;
(2)若将支架从AB位于水平位置开始由静止释放,求支架转动过程中A处小球速度的最大值.

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(1)再A位置施加垂直AC边的力,最小,根据力矩平衡条件列式求解即可; (2)整体重心在AB连线的中点位置,设为D点,当CD竖直时,速度最大,根据机械能守恒定律可以列式求解. 【解析】 (1)施加的最小力满足的条件是:力臂最大 所以该力的作用在A点,方向垂直于OA向上,根据力矩平衡条件,有: mg•OA•cos37°=mg•OB•cos53°+Fmin•OA OA=0.16m,OB=0.12m,可解得:Fmin=3.5N 作用在A点,在支架平面内垂直于OA向上 (2)支架力矩平衡时两小球的速度最大. 设平衡时OA边与竖直方向夹角为θ 则有mg•OA•sinθ=mg•OB•sin(90°-θ),可得θ=37° 根据系统机械能守恒定律,有: mg(OAcos37°-OAcos53°)-mg(OBcos37°-OBcos53°)=m(v12+v22) 其中v1:v2=OA:OB=4:3 由上述两式可解得:v1=0.32m/s 答:(1)在支架上施加的最小力为3.5N,作用于A点且垂直AC边向上; (2)支架转动过程中A处小球速度的最大值为0.32m/s.
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考点分析:
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(1)磁铁第一次到达B处的速度大小;
(2)磁铁沿BC向上运动的加速度大小;
(3)请通过计算判断磁铁最终能否再次回到A点.

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(1)刚开始加热时活塞下方密闭气体的体积V1
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(3)当气体温度达到T3=1.6T1时气体的压强p3

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在“测定直流电动机的效率”实验中,用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率.
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(1)根据电路图完成实物图的连线;
(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5m,所测物理量及测量结果如下表所示:
实验次数12345
电动机的电流I/A0.20.40.60.82.5
所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5
重物上升时间t/s1.41.652.12.7
计算电动机效率η的表达式为______(用符号表示),前4次实验中电动机工作效率的平均值为______
(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是______;可估算出电动机线圈的电阻为______Ω.
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(1)根据照片显示的信息,下列说法中正确的是______
A、只能确定b 球的运动是自由落体运动
B、不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动
C、只能确定a球沿水平方向的运动是匀速直线运动
D、可以断定a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成
(2)根据照片信息可求出a球的水平速度大小为______m/s;当a球与b球运动了______s时它们之间的距离最小.

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B.将结点拉到位置O时,拉力F1、F2要适当大些
C.拉橡皮筋时,橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近且平行于木板
D.可以通过操作使两个弹簧秤的读数均为4N,且两弹簧秤拉力的方向相互垂直,然后再用其中一个弹簧秤来测量出它们的合力,与用作图法求出的合力进行比较
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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