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如图13所示,一个轮轴,大轮半径R=25 cm,小轮半径r=20 cm,在小轮上绕有绳子,绳子下端挂有一个重G=500 N的物体,在大轮上方有一杠杆压在大轮边缘上.若AB=40 cm,BC=60 cm,杠杆和大轮边缘的动摩擦因数μ=0.4,当重物匀速下落时,在C点至少需要施加多大的一个力?该力的方向如何?(杆、绳质量均不计)

图13

400 N     竖直向下

解析:轮轴和杠杆均有固定转轴,运用有固定转轴的物体的平衡条件求解.

重物匀速下落时,重力G对轴O的力矩同杠杆B处对轮轴摩擦力f对轴O的力矩代数和为零,即

f·R=G·r    f=G

分析杠杆受力如图所示,显然要使C处施加的力最小,力的方向必须竖直向下,根据M=0有

=N·

其中=1.0 m,  =0.40 m

N=G

解得F=·G

=


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图4-4-13所示是一种手控制动器,a是一个转动着的轮子,b是摩擦制动片,c是杠杆,O是其转动轴,手在A点施加一个作用力F时,b将压紧轮子,使轮子制动.若使轮子制动所需的力矩是一定的,则下列说法中正确的是

A.轮a逆时针转动时,所需的力F较小

B.轮a顺时针转动时,所需的力F较小

C.无论a逆时针转动还是顺时针转动,所需的力F相同

D.无法比较F的大小

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(1)求P滑至B点时的速度大小;
(2)求P与传送带之间的动摩擦因数;
(3)求出O、D间的距离.

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(1)求P滑至B点时的速度大小;

(2)求P与传送带之间的动摩擦因数;

(3)求出O、D间的距离.

 

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