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精英家教网如图所示,光滑均匀细棒CD可以绕光滑的水平轴D在竖直平面内转动,细杆AB也可以绕光滑的水平轴B在竖直平面内转动,细棒搁在A点上并与细杆在同一竖直平面内,B、D在同一水平面上,且BD=AB.现推动细杆使细棒绕D点沿逆时针方向缓慢转动,从图示实线位置转到虚线位置的过程中,细杆对细棒的作用力(  )
A、减小B、不变C、先增大后减小D、先减小后增大
分析:首先对CD棒进行受力分析,找出它受到的力,找出各力的力矩,然后写出力矩的平衡方程,根据公式来判断出细杆对细棒的作用力的变化.
解答:解:AB杆对CD棒的作用力为A点对CD棒的支持力N,方向垂直于CD;
设CD重力G,长L,AB=a;∠CDB=θ;
重力力矩为:M1=G×
L
2
?cosθ

支持力N的力矩为:M2=N×
.
AD
=N×2
.
AB
cosθ=N×2acosθ

缓慢转动,力矩平衡,M1=M2
解得:N=
GL
4a
.N与θ无关,故N保持不变. 正确的选项为B.
故选:B
点评:该题属于力矩平衡的常规题目,正确写出支持力N对CD棒的力矩是解题的关键.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲,将一质量为0.4kg的足够长的绝缘均匀细管置于光滑水平地面上,管的内表面粗糙.有一质量为0.1kg,带电量为0.1C的带正电小球沿细管轴线方向以一定速度向右进入管内,细管内径略大于球的直径,空间存在如如图所示的匀强磁场,磁感应强度
B=1T(g=10m/s2).
(1)当细管固定时,在图乙中画出小球在管中运动的初速度v0和最终稳定速度vt的关系.(取水平向右为正方向)
(2)若细管不固定,带电小球以20m/s的初速度进入管内,且整个运动过程中细管没有离开地面,则系统最终产生的内能为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量为m、长为L的均匀细杆OA,一端通过光滑铰链固定在地面O处,在细杆中点B处系一根细绳,细绳绕过两个光滑定滑轮后悬挂着物体D,物体D的质量为细杆质量的1/3,D离滑轮距离足够远.在外力F的作用下使细杆与地面保持夹角θ为60°,此时细绳CB与杆的夹角也为60°(如图所示).已知细杆绕O点转动的动能表达式为Ek=
16
mL2ω2,m
表示杆的质量,L表示杆的长度,ω表示杆转动的角速度.求:
(1)外力F的最小值.
(2)撤去外力F后,细杆从图示位置到绕O点罢到地面前的过程中,系统(指细杆和物体D)重力势能的变化量.
(3)撤去外力F后,细杆绕O点转到地面的瞬间,物体D的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两根光滑细杆a、b水平平行且等高放置,一质量为m、半径为r的均匀细圆环套在两根细杆上,两杆之间的距离为
3
r.固定a杆,保持圆环位置不变,将b杆沿圆环内侧缓慢移动到最高点为止,在此过程中(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,光滑均匀细棒CD可以绕光滑的水平轴D在竖直平面内转动,细杆AB也可以绕光滑的水平轴B在竖直平面内转动,细棒CD搁在A点上并与细杆AB在同一竖直平面内,B、D在同一水平面上,且BD=AB。现推动细杆使细棒绕D点沿逆时针方向缓慢转动,从图示实线位置转到虚线位置的过程中,细杆对细棒的作用力 (      )

(A)减小

(B)不变

(C)先增大后减小

(D)先减小后增大

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