将一根粗细均匀、质量为M的铁丝弯成直角,两直角边边长之比AC:BC=m:n(m>n),C点可绕竖直面转动,如图所示,当直角铁丝静止时,BC边与竖直方向的夹角为θ,则sinθ=______,若在

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

将一根粗细均匀、质量为M的铁丝弯成直角,两直角边边长之比AC:BC=m:n(m>n),C点可绕竖直面转动,如图所示,当直角铁丝静止时,BC边与竖直方向的夹角为θ,则sinθ=______,若在B点悬挂一物体,将使θ=45°,则该物体的质量为______.
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)如图,两边的重心分别在中点,质量之比等于长度之比,则
重力之比:Ga:Gb=mag:mbg=ma:mb=m:n,
左边力臂:
La=
1
2
AC×cosθ,
右边力臂:
Lb=
1
2
BC×sinθ,
由杠杆平衡条件可知:
Ga×La=Gb×Lb
即:Ga×
1
2
AC×cosθ=Gb×
1
2
BC×sinθ,
∴sinθ=
GaAC
GbBC
×cosθ=
m2
n2

1-sin2θ

解得:
sinθ=
m2

m4+n4

(2)在B点悬挂一物体,θ=45°,如右图,
魔方格

Ga×
1
2
AC×cos45°=Gb×
1
2
BC×sin45°+GC×BC×sin45°…①
∵ma:mb=m:n,总质量为M,
∴ma=
m
m+n
M
,mb=
n
m+n
M

又AC:BC=m:n,Ga:Gb=m:n,都代入①式得:mc=
m-n
2n
M

故答案为:
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m2
质量为m的物块A在水平力F的作用下,静止在斜面上,斜面固定在地面上,则下述正确的是()A.无论物块A受几个力,合力一定为零B.物块A受到摩擦力的方向可能沿斜面向下C.物体A受的
质量为m的物块A在水平力F的作
如图所示,位于竖直侧面的物体A的质量mA=0.2kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0kg,绳和滑轮间的摩擦均不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,A和B恰好一起匀速运动,取g
如图所示,位于竖直侧面的物
如图所示,用与竖直方向成θ角(θ<45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同拴住一个质量为m小球,这时,这时绳b的拉力为T1。现保持小球在原位置不动,使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角
如图所示,用与竖直方向成θ
如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上,A、B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧,此时弹簧伸长了2cm。已知A、B两物体的重力分别是3N和5N。则细线的拉力及
如图所示,用细线将A物体悬挂
如图所示,质量M=的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量的小球B相连。今用跟水平方向成α=30°角的力,拉着B带动A一起向右匀速运动,运动中A、B相对位置保持不变,取g=1
如图所示,质量M=的木块A套在