题文
如图,倾角为37°,质量不计的支架ABCD的D端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮,A点处有一固定转轴,CA⊥AB,DC=CA=0.3m。质量m=lkg的物体置于支架的B端,并与跨过定滑轮的轻绳相连,绳另一端作用一竖直向下的拉力F,物体在拉力作用下沿BD做匀速直线运动,己知物体与BD间的动摩擦因数μ=0.3。为保证支架不绕A点转动,物体向上滑行的最大距离s=____m。若增大F后,支架仍不绕A点转动,物体能向上滑行的最大距离s′____s(填:“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
题型:未知 难度:其他题型
答案
0.248 不变
解析
匀速拉动m受力分析如图,

A点为支点,则F的力臂等于
定滑轮受力一个竖直向下的力F,大小8.4,使支架向向左偏,力臂为
定滑轮同时受到一个沿斜面向下的拉力大小8.4,
使支架向右偏力臂为
m对支架作用力有两个,向下的压力和向上的摩擦
力,根据受力 分析,摩擦力大小
,方向沿斜面向上,有使支架向左偏的趋势,力臂为
压力大小
,力臂设为x
根据杠杆平衡,有
解方程得 x=0.072
x>0说明压力的作用效果是使杠杆向右偏,即位移S小于
满足几何关系
解得s=0.248
在杠杆平衡的公式
中等号两边的F均约掉了,x与F无关。
F增大后,所以s不变
【考点定位】受力分析,杠杆平衡
考点
据考高分专家说,试题“如图,倾角为37°,质量不计的支架ABC.....”主要考查你对 [力矩的平衡 ]考点的理解。
力矩的平衡
力矩和力偶:
①力臂:从转动轴到力的作用线的距离。
②力矩:力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩,用M表示,单位牛米(N·m)。
③力偶:力学上把作用在同一物体上的大小相等,方向相反、不共线的两个平行力组成的力系称为力偶。
④力偶矩:力学中,用力偶中的任一力的大小与力偶臂的乘积再冠以相应的正、负号,作为力偶使物体转动效应的度量,成为力偶矩,用M表示,单位牛米(N·m)。
力矩的平衡条件:
有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和等于零,即M合=M1+M2+M3+…=0。
刚体平衡的条件:
①在任何外力作用下,大小和形状不变的物体,叫做刚体。
②刚体的平衡条件是合力为零,合力矩为零,即∑F=0,∑M=0。


