题文
如图所示,一块均匀木板AB,长为12m,重为200N,距A端3m处有一固定转动轴O,另一端B以绳悬住,使板呈水平状态,绳与木板的夹角为30°。如果绳能承受的最大拉力为200N,现使一个重600N的人在板上行走,则此人在距A端__________m至__________m的范围内是安全的。
题型:未知 难度:其他题型
答案
2,3.5
解析
当人在O点左侧行走时,当板恰好要逆时针转动时,人走到离O点向左最远处.此时绳子的拉力为零.
当人在O点右侧行走时,当绳拉力达到最大拉力时,人走到离O点向右最远处.根据力矩平衡条件求解人在板行走的安全距离.
解:当人在O点左侧行走时,当板恰好要逆时针转动时,设人走到离O点左侧距离xm处.
根据力矩平衡条件得:G人x=G板L,L=3m,得到x=
m=1m,则人距A端距离为3m.
当人在O点右侧行走时,当绳拉力达到最大拉力时,人走到离O点向右最远处,设离A端距离为y.
G板L+G人(y-3)=F?OBsin30° F=200N,OB=9m,L=3m
代入解得y=3.5m.
故本题答案是:2;3.5
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,一块均匀木板AB,长为12m,.....”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。


