Question

如圖，傾角為37°，質量不計的支架ABCD的D端有一大小與質量均可忽略的光滑定滑輪，A點處有一固定轉軸，CA⊥AB，DC＝CA＝0.3m。質量m＝lkg的物體置于支架的B端，并與跨過定滑輪的輕繩相連，繩另一端作用一豎直向下的拉力F，物體在拉力作用下沿BD做勻速直線運動，己知物體與BD間的動摩擦因數μ＝0.3。為保證支架不繞A點轉動，物體向上滑行的最大距離s＝＿＿＿＿m。若增大F后，支架仍不繞A點轉動，物體能向上滑行的最大距離s′＿＿＿＿s(填：“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

 

Answer 1

【答案】

0.248   不變

【解析】勻速拉動m受力分析如圖，

A點為支點，則F的力臂等于

定滑輪受力一個豎直向下的力F，大小8.4，使支架向向左偏，力臂為

定滑輪同時受到一個沿斜面向下的拉力大小8.4，

使支架向右偏力臂為

m對支架作用力有兩個，向下的壓力和向上的摩擦

力，根據受力 分析，摩擦力大小，方向沿斜面向上，有使支架向左偏的趨勢，力臂為

壓力大小，力臂設為x

根據杠桿平衡，有

解方程得  x=0.072

x>0說明壓力的作用效果是使杠桿向右偏，即位移S小于

滿足幾何關系

解得s=0.248

在杠桿平衡的公式中等號兩邊的F均約掉了，x與F無關。

F增大后，所以s不變

【考點定位】受力分析，杠桿平衡