◎ 题目

质量M=2.0kg的小铁块静止于水平轨道AB的A端．导轨及支架ABCD形状及尺寸如图所示，质量m=4.0kg．它只能绕通过支架D点垂直于纸面水平转动，其中心在图中的O点，现有一细线沿导轨拉小铁块，拉力F=12N，小铁块和导轨之间的动摩擦因数μ=0.50．g取10m/s2从小铁块运动时起，导轨（及支架）能保持静止的最长时间是多少？

◎ 答案

当导轨刚要不能维持平衡时，C端受的力为零，此时导轨（及支架）受四个力作用：滑块对导轨的压力FN=mg，竖直向下，滑块对导轨的摩擦力Ff=μmg=10N，重力G=m′g，作用在O点，方向竖直向下，作用于轴D端的力． 设此时的铁块走过的路程S，根据有固定转动轴物体平衡条件及图中尺寸，有： m′g×0.1+mg（0.7-s）=Ff×0.8=μmg×0.8                       代入数据，有：40×0.1+20（0.7-s）=10×0.8           解得s=0.5m                              铁块受的摩擦力Ff=10N，方向向右． 根据牛顿第二定律，有：F-Ff=ma                            解得：a=1.0m/s2                   ∵S= 1 2 at2          ∴t=1.0s                答：从小铁块运动时起，导轨（及支架）能保持静止的最长时间是1s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“质量M=2.0kg的小铁块静止于水平轨道AB的A端．导轨及支架ABCD形状及尺寸如图所示，质量m=4.0kg．它只能绕通过支架D点垂直于纸面水平转动，其中心在图中的O点，现有一细线沿导…”主要考查了你对  【力矩的平衡】  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。