题目列表(包括答案和解析)
41. 一均质圆柱体的重量W,放在开口为90∘的V形槽中,如图所示,欲在此槽中转动此圆柱体,最小需作用一力偶矩m,设圆柱体直径为D,试求此圆柱体与V形槽间的摩擦系数。
答案:
40. 半径为r,质量为m的三个相同的球放在水平桌面上,两两相互接触。用一个高为1.5r的圆柱形圆筒(上、下均无底)将此三球套在筒内,圆筒的内半径取适当值,使得各球间以及球与筒壁之间均保持无形变接触。现取一质量也为m,半径为R的第四个球,放在三球的上方正中,设四个球的表面、圆筒的内壁表面均由相同物质做成,其相互之间的最大静摩擦系数均为(约等于0.775),问R取何值时,用手轻轻铅直向上提起圆筒即能将四个球一起提起来?
答案:
39. 有一半径为R的圆柱体水平地横架在空中,有质量m1与m2(m1=2m2)的两个小木块,用长为的细线相联,成为一个系统,木块的大小可以忽略,它与圆柱表面的静摩擦系数
,细线无质量柔软且不可伸长,系统横跨在圆柱上,m1在右边,细线贴在圆柱面上,与圆柱表面无摩擦,横截面如图所示。现在使圆柱绕水平并垂直于纸面通过圆心的轴,沿顺时针方向极缓慢地旋转,直至某一位置时,圆柱上系统将要开始滑,落由此位置开始,再极缓慢沿逆时针方向转动圆柱体。转过多大角度后,系统开始从左边滑落?(角度可用反三角函数表示)
答案:
用表示圆柱体转过的角度,则
38. 如图所示,均匀木板夹在两根平行的木棍A、B之间,A、B的间距为d,木板与水平面之夹角为,木板与木棍之间的摩擦系数为
。试求木板静止时,其重心C与木棍A之的距离X应满足的条件。
答案:
当
37. 长为a,高为h,重为W的均匀长方体放在水平桌面上,开始时长方体右侧面与桌面的边缘切齐,如图所示。现从左侧面中心加水平力推长方体,使其沿桌面等速滑动,设长方体跟桌面间摩擦系数为,那么从开始至长方体欲下翻,此水平力F之量值为(1),长方体移动之距离为(2)。
答案:(1)
(2)
36. 如图所示,将重为W的均匀木杆的一端用光滑铰链连接于墙上B点,另一端放在光滑半球面上A点,A点到水平地面的高度为h,半球体的球半径R。且R=2h,当该物体静止时,木杆恰呈水平,则半球体底面与粗糙水平地面的摩擦力为何。
答案:
35. 三个半径、质量均相同的圆柱体如图的方式堆放在地面,互相接触。已知圆柱体之间的摩擦系数为,圆柱体与地面之间的摩擦系数为
,试求使三圆柱体达到平衡所需之
、
的最小值。
答案:
34.
如图所示,用夹具夹一半径为R的球体,夹具每个臂与球面之间的摩擦系数均为,为了能够夹住球体,试问夹具的臂长L至少应为多少?设重力的影响可忽略。
答案:LR/
33. 两个质量相等的物体,用细绳通过滑轮加以连结,一个放在水平面上,为一个放在斜面上,而物体与接触面之摩擦系数均为,水平面与斜面间之夹角为
,要使两物系统开始运动,角度
有一最大值试求此
角之余弦cos
的值为多少?
答案:cos=1或cos
58. 有一木板可绕其下端的水平轴转动,转轴位于一铅直墙面上,如图所示,开始时木板与墙面的夹角为15∘,在夹角中放一正圆柱形木棍,截面半径为r,在木板外侧加一力F使其保持平衡,在木棍端面上画一垂直向上的箭头,已知木棍与墙面之间和木棍与木板之间的静摩擦系数分别为,若极缓慢地减小所加的力F,使夹角慢慢张开,木棍下落,问当夹角张到60∘时,木棍端面上的箭头指向什么方向?附三角函数表。
答案:箭头最后指向为由正上方沿顺时针转过135∘角之方向
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