如图所示,AO是具有一定质量的均匀细杆,可绕O点在竖直平面内自由转动.细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡.已知杆的倾角θ=60°,圆

◎ 题目

如图所示,AO是具有一定质量的均匀细杆,可绕O点在竖直平面内自由转动.细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡.已知杆的倾角θ=60°,圆柱体的重力大小为G,竖直挡板对圆柱体的压力大小为2G,各处的摩擦都不计,试回答下列问题:

(1)作出圆柱体的受力分析图;
(2)通过计算求出圆柱体对均匀细杆AO的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小.

◎ 答案

(1)
 
(2) 3G

◎ 解析

(1)对圆柱体进行受力分析,受力分析图如图所示,其中N1、N2、N3分别为桌面、挡板、细杆对圆柱体的弹力.

(2)已知竖直挡板对圆柱体的弹力大小2G,根据平衡关系:N3sin60°=N2,∴N3=4G
设圆柱体对均匀细杆AO的作用力大小为N3′,根据牛顿第三定律知,N3′=4G.竖直方向的平衡关系为N1=N3cosθ+G,将数据代入得,N1=3G.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,AO是具有一定质量的均匀细杆,可绕O点在竖直平面内自由转动.细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡.已知杆的倾角θ=60°,圆…”主要考查了你对  【弹力的产生、方向和种类】,【弹力的大小、胡克定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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