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右图所示是用电动砂轮打磨工件的装置,砂轮的转轴通过图中O点垂直于纸面,AB是一长度l=0.60m、质量m1=0.50kg的均匀刚性细杆,可绕过A端的固定轴在竖直面(图中纸面)内无摩擦地转动,工件C固定在AB杆上,其质量m2=1.5kg,工件的重心、工件与砂轮的接触点P以及O点都在过AB中点的竖直线上,P到AB杆的垂直距离d=0.1m,AB杆始终处于水平位置,砂轮与工件之间的动摩擦因数μ=0.6.
(1)当砂轮静止时,要使工件对砂轮的压力F0=100N,则施于B端竖直向下的力FB应是多大?
(2)当砂轮逆时针转动时,要使工件对砂轮的压力仍为F0=100N,则施于B端竖直向下的力FB′应是多大?(2000年天津、江西高考试题)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

右图所示是用电动砂轮打磨工件的装置。砂轮的转轴通过图中O点垂直于纸面,AB是一长度l=0.50m、质量m1=1kg的均匀刚性细杆,可绕过A端的固定轴在竖直面(图中纸面)内无摩擦地转动。工件C固定在AB杆上,其质量m2=2kg,工件的重心、工件与砂轮的接触点P以及O点都在过AB中点的竖直线上,P到AB杆的垂直距离d=0.1m。AB杆始终处于水平位置,砂轮与工件之间的动摩擦系数μ=0.5。当砂轮逆时针转动时,要使工件对砂轮的压力F0=80N,则施于B端竖直向下的力FB应是多大? (g取10m/s2)

某同学解法如下:当砂轮静止时,把AB杆和工件看成一个物体, 由力矩的平衡,得:                    

解得:                                

(1)       判断该同学的解法是否正确?若正确,请求出FB的数值;若错误,请列出正确的方程式,并求出FB的数值。

(2)       若施于B端竖直向下的力FB的作用点沿AB杆以0.1m/s的速度向左匀速运动,要保持工件对砂轮的压力F0仍为80N,则求出FB随时间变化的函数关系式。

(3)       若FB=200N时杆会断裂,求FB从B点开始运动的时间,并作出FB—t图像。

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科目:高中物理 来源: 题型:

右图所示是用电动砂轮打磨工件的装置,砂轮的转轴通过图中O点垂直于纸面,AB是一长度l=0.60m、质量m1=0.50kg的均匀刚性细杆,可绕过A端的固定轴在竖直面(图中纸面)内无摩擦地转动,工件C固定在AB杆上,其质量m2=1.5kg,工件的重心、工件与砂轮的接触点P以及O点都在过AB中点的竖直线上,P到AB杆的垂直距离d=0.1m,AB杆始终处于水平位置,砂轮与工件之间的动摩擦因数μ=0.6.

(1)当砂轮静止时,要使工件对砂轮的压力F0=100N,则施于B端竖直向下的力FB应是多大?

(2)当砂轮逆时针转动时,要使工件对砂轮的压力仍为F0=100N,则施于B端竖直向下的力FB′应是多大?(2000年天津、江西高考试题)p.9【9】

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