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如图所示,质量为16kg的匀质直棒AB,一端用光滑铰链固定在水平地面上,另一端把质量为2kg的物体压在竖直墙上,棒和物体接触处是光滑的,与水平地面之间的夹角为53°.则墙对物体的摩擦力为________N,棒对物体的压力为________N.

20    120
分析:先分析物体:物体处于静止状态,合力为零,分析其受力,由共点力平衡条件求墙对物体的摩擦力.
再以棒为研究对象,以A转轴,由力矩平衡条件求物体对棒的支持力,即可得到棒对物体的压力.
解答:物体受到重力、棒水平向右的压力、墙向左的支持力和摩擦力,根据平衡条件可知:摩擦力与重力等大、反向,则墙对物体的摩擦力为f=mg=20N.
以棒为研究对象,以A转轴,由力矩平衡条件得:mgcos53°=NLsin53°,
解得物体对棒的支持力N=120N
由牛顿第三定律得:棒对物体的压力N′=N=120N
故答案为:20,120
点评:本题是共点力平衡和力矩平衡的综合应用,受力分析是基础,还要正确确定力臂.
练习册系列答案
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(16分)如图所示,质量为m的物体与劲度系数分别为K1和K2的两轻质弹簧相连,乙弹簧下端固定在地面,原来甲弹簧处于原长,现将甲弹簧的上端P缓慢上提,使乙弹簧中的弹力大小变为原来的,求P端上移的距离?

   

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正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术,它为临床诊断和治疗提供全新的手段.?

(1)PET在心脏疾病诊疗中,需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂.氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的,反应中同时还产生另一个粒子,试写出该核反应方程.?

(2)PET所用回旋加速器示意如图4,其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R,两盒间距为d,在左侧D形盒圆心处放有粒子源S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图所示.质子质量为m,电荷量为q.设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计,质子在加速器中运动的总时间为t(其中已略去了质子在加速电场中的运动时间),质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同,加速电子时的电压大小可视为不变.求此加速器所需的高频电源频率f和加速电压U.?

(3)试推证当R>>d时,质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的总时间可忽略不计(质子在电场中运动时,不考虑磁场的影响).

?

图4

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第16届亚运会上,在女子双人10米跳台的争夺赛中,中国队陈若琳和汪皓夺取金牌. 如图所示,质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力(包含浮力)而竖直向下做减速运动,设水对她的阻力大小恒为F,则在她减速下降深度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)

 

A.她的动能减少了Fh            

B.她的重力势能减少了mgh

C.她的机械能减少了(F-mg)h      

D.她的机械能减少了mgh

 

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(16分)工厂流水线上采用弹射装置把物品转运,现简化其模型分析:如图所示,质量为m的滑块,放在光滑的水平平台上,平台右端B与水平传送带相接,传送带的运行速度为v0,长为L;现将滑块向左压缩固定在平台上的轻弹簧,到达某处时由静止释放,若滑块离开弹簧时的速度小于传送带的速度,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.求:

(1)释放滑块时,弹簧具有的弹性势能;
(2)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量.

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(1)释放滑块时,弹簧具有的弹性势能;

(2)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量.

 

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