高一物理题:两个质量为m的圆环,套在水平的杆上,下端用两根等长的细线拴一质量为M的物体

www.zhiqu.org     时间: 2024-05-31

这道题关键在于受力平衡分析,首先确定,受力方向,水平x,竖直y。这道题的讨论对象是圆环。

但是还是先考虑物块受力 (夹角设为a)

从物块看,可以分析出沿绳子方向有力,每一个力 水平方向大小  1/2Mg*cosa/sina;竖直方向大小1/2Mg

如此,圆环受到拉力如上力相反。

竖直方向上受自身重力  mg,绳子拉力在竖直方向分量 1/2Mg ,杆子的支持力 1/2Mg+mg

水平方向,受到绳子的拉力水平分量 1/2Mg*cosa/sina ,则摩擦力与此大小相同,方向相反。

也为1/2Mg*cosa/sina

当梁欢距离减小,角度a变大,竖直方向受力未定不变,水平方向上,1/2Mg*cosa/sina 变小,则摩擦力也变小。



以左圆环为例,受力分析:重力,水平的杆支持力,绳的拉力,摩擦力(向左)
先对M分析可知当圆环间的距离变小时绳拉力变小,拉力水平分量小所以由环的水平方向平衡可知摩擦力变小
对两环绳子及M整体,环受的杆支持力为M重力一半,所以始终不变

首先,对物体M进行受力分析,一个重力,两个拉力,大小相等。。沿水平方向与竖直方向正交分解,因为拉力与竖直方向的夹角变小,又因为F*cos夹角=mg/2,mg不变,‘cos夹角’变大,所以F变小。。。。。再对圆环进行受力分析,重力,支持力,摩擦力,以及对M的拉力F。沿水平方向与竖直方向正交分解,F与水平方向的夹角变小,F变小,又因为F*cos夹角=f,所以f变小。又因为f=μN,所以N变小。

距离变小,仍处于静止状态,受力分析
重力、支持力 不变,上下受力分析没有加速度
绳子竖直分量不变,角度变小,水平分量减小,故而弹力减小
绳子弹力水平分力减小,故而摩擦力变小

距离减小,不会处于运动状态,反而更加稳定
仅供参考

如图,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上~

根据f=μN,摩擦力分为两种情况,先逐渐变小,到0时又逐渐增大

1,当mg>kv时
有W1=μ(mg-kv1)s1 ①
(v1为此阶段的平均速度)
2,当mg<kv时
1/2mv0^2=W1 ②
当mg=kv时,做功为0,(因为平衡)

又v1=(v0+mg/k)/2 ③
v2=mg/k ④
得竖直方向上的平均受力
平均支持力可由①③解出
F=mg/2-kvo/2


第1种情况下
当kvo>mg时
物体做变减速运动直到速度为0
整个阶段摩擦力一直减小且由②式
做功1/2mv0^2



2,当kvo<mg时
摩擦力减小为0后还会增加
所以物体先做加速度减小的减速运动,当加速度为0时,物体平衡,匀速
所以根据动能定理
1/2mvo^2-1/2m(mg/k)^2=W
解得此时摩擦力做功
W=1/2mv0^2-m^3g^2/2k^2


3当kvo=mg时
物体平衡
W=0


不懂再问,希望采纳

(1)m运动B点时速度为零,但不是平衡位置,所以受力不为零
(2)m运动C点时,M的速度为零,设M=2m0,则由机械能守恒得:5m0gL cos60°sin60°+2m0gL(1-sin60°)=12 5m0v²,v=2.5m/s
(3)先由零逐渐增大后又逐渐减小到零,再逐渐增大后又逐渐减小到零。


#南科郊# 如图所示,水平横杆上套有两个质量均为m的铁环,在铁环上系有等长的细线,共同拴着质量为M的小球,两铁环 -
(19352752739): 解答:解:A、C、以两个铁环和小球组成的系统为研究对象,竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力FN和摩擦力f,力图如图1所示.根据平衡条件得:2FN=(M+2m)g,得到 FN=1 2 (M+2m)g,可见,水平横梁对铁环的支持力FN不变.故AC错误;B、D、以左侧环为研究对象,力图如图2所示. 竖直方向:FN=Fsinα+mg ① 水平方向:Fcosα=Ff ② 由①分析可知FN,mg不变,α减小,则F增大. 由②分析cosα增大,F增大,则Ff增大.故B正确,D错误. 故选:B.

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(19352752739): 解:设重物的质量为M. 以两个轻环和小球组成的系统为研究对象,竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力FN,力图如图1所示.根据平衡条件得:2FN=Mg,得到 FN= 1 2 Mg,可见,水平横梁对铁环的支持力FN不变. 以左侧环为研究对象,力图如图2所示. 竖直方向:FN=Fsinα… ① 水平方向:Fcosα=Ff…② 由①②得:Ff=FNcotα,α增大时,Ff变小. 故选:BC.

#南科郊# 高一物理:两个质量均为m的小环套在水平放置的粗糙长杆上,两根长为l的轻绳一端在两小环上,另一端都在... -
(19352752739): (1)整体法分析有:2FN=(M+2m)g,由牛顿第三定律得:小环对杆的压力F′N= Mg+mg.(2)研究M得2FTcos 30°=Mg临界状态,此时小环受到的静摩擦力达到最大值,则有动摩擦因数μ=(根号3)*M/3(M+2m)

#南科郊# 如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个水平向右的恒力F,使圆环由静止开始运动,同时对环施加... - 作业帮
(19352752739):[选项] A. 最大加速度为 F m B. 最大加速度为 F+μmg m C. 最大速度为 F+μmg μk D. 最大速度为 mg k

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(19352752739): 以圆环为研究对象,收到a,b两杆给他的支持力,大小相等,看成作用点在圆心上,方向是圆心与a,b的连线上,两力的合...

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#南科郊# 如图所示,一质量为M的圆环套在水平光滑杆上,用细线系一质量为m的小球并挂在环上.当用力拉环匀加速运动 -
(19352752739): a=gtanθ,水平方向以m和M整体为对象 F=(m+M)a 故F=(m+M)gtanθ

#南科郊# 如图所示,AB为一光滑水平横杆,杆上套一质量为M的圆环,环上系一长为L质量不计的细绳,细绳的另一端拴一个质量为m的小球,现将细绳拉直,且与... - 作业帮
(19352752739):[答案] (1)设当细绳与AB成θ角时,圆环移动的距离是d.以小球、细绳及圆环组成的系统为研究对象,系统在水平方向不受外力,因而水平动量守恒.设细绳与AB成θ角时小球的水平速度为v,圆环的水平速度为V,则由水平动量守恒...

#南科郊# 一道高一物理题
(19352752739): 是这个图么?? 解: 设小环滑到方位角θ时的瞬时速度为v. 隔离右环,{动力学关系:mg cosθ+N=m v^2/R 能量 关系: 1/2mv^2=mgR(1-cosθ) 解得:N=mg(2-3cosθ) ① 要大环有上升的趋势,须满足 2Ncosθ ≥ Mg ② ___________________...