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(8分)有一种机械装置叫做“滚珠式力放大器”,其原理如图所示,斜面A可以在水平面上滑动,斜面B以及物块C都是被固定的,它们均由钢材制成,钢珠D置于ABC之间.当用水平力F推斜面A时,钢珠D对物块C的挤压力F/就会大于F,故称为“滚珠式力放大器”.如果斜面A、B的倾角分别为α、β,不计一切摩擦力以及钢珠自身的重力,求:

这一装置的力放大倍数(即F/与F之比).
(或)

试题分析:解决本题的关键是正确地进行受力分析,根据共点力平衡,运用正交分解法、分解法或合成法进行求解.如图所示,对斜面A、钢珠D分别进行受力分析.

对A分析,在水平方向合力为0,即在水平方向上推力F等于D对A压力在水平方向上的分力,列方程式:
对D分析,运用共点力平衡有:
在水平方向上有:
在竖直方向上有:
联立以上三式解得:
即放大倍数为: 或写为:
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,物体静止于光滑水平面M上,力F作用于物体O点,现要使物体沿着OO方向做匀加速运动(F和OO都在M平面内),那么必须同时再加一个力F1,这个力的最小值为(  )

A Ftanθ       B.Fcosθ            C.Fsinθ       D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一带电小球A,用绝缘细线拴住系在O点,在O点正下方固定一个带电小球B,A球被排开.当细线与竖直方向夹角为时系统静止,由于支持B球的绝缘柄漏电,在B球电荷量缓慢减少的过程中,发现逐渐减小,那么该过程中细线的拉力应该如何变化(A、B看作点电荷)

A.不变          B.变大          C.变小          D.无法判断

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,50个大小相同、质量均为的小物块,在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动.已知斜面足够长,倾角为,各物块与斜面的动摩擦因数相同,重力加速度为,则第6个小物块对第5个小物块的作用力大小为(       )
A.
B.
C.
D.因为动摩擦因数未知,所以不能确定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,大小分别为的三个力矢量恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系为,则下列四个图中,这三个力的合力最大的是(    )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上,a受到斜向右上方与水平成θ角的力作用,b受到斜向左下方与水平成θ角的力作用,两力大小相同,两木块保持静止状态,则
A.a、b之间一定存在静摩擦力
B.b与地之间一定存在静摩擦力
C.b对a的支持力一定小于mg
D.地对b的支持力一定大于2mg

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如下图所示,吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床的中间,后躺在吊床上并尽量伸直躯体,两种情况下人都处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2,则下面判断正确的是:
A.坐着比躺着时的F1大,坐着比躺着时的F2
B.坐着比躺着时的F1大,躺着与坐着时的F2相等
C.躺着比坐着时的F1大,躺着比坐着时的F2
D.躺着比坐着时的F1大,坐着与躺着时的F2相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图所示,两个质量均为2kg的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为4kg的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止, g取10m/s2。试求:

(1)任意一个小环对杆的压力;
(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,质量为,长的铜棒,用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度,求此棒中恒定电流的大小.
某同学对棒中恒定电流的解法如下:对铜棒进行受力分析,通电时导线向外偏转,说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外,受力如图乙所示(侧视图).
当最大偏转角时,棒受力平衡.有
,得.

(1)请判断,该同学的解法正确吗?若不正确则请指出错在哪里?
(2)试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果.

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