高三物理选择题中等难度题
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图(甲)所示,ABCO是固定在一起的T型支架,水平部分AC是质量为M=2kg、长度为L=1m的匀质薄板,OB是轻质硬杆,下端通过光滑铰链连接在水平地面上,支架可绕水平轴O在竖直面内自由转动,A端搁在左侧的平台上.已知AB长度l1=0.75m,OB长度h=0.5m.现有一质量为m=2kg的物块(可视为质点)以v0=3m/s的水平初速度滑上AC板,物块与AC间动摩擦因数μ=0.5.问:T型支架是否会绕O轴翻转?
某同学的解题思路如下:
支架受力情况如图(乙),设支架即将翻转时物块位于B点右侧x处,根据力矩平衡方程:Mg(l1 )=FN•x,式中FN=mg,解得x=0.2m.
此时物块离A端s1=l1+x=0.95m.
然后算出物块以v0=3m/s的初速度在AC上最多能滑行的距离s2;…比较这两个距离:
若s2≤s1,则T型支架不会绕O轴翻转;若s2>s1,则会绕O轴翻转.
请判断该同学的解题思路是否正确.若正确,请按照该思路,将解题过程补充完整,并求出最后结果;若不正确,请指出该同学的错误之处,并用正确的方法算出结果.
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如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q.一长为L=0.5m的轻杆下端用光滑铰链连接于O点,0点固定于地面上,轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球P,小球靠在立方体左侧的竖直面上,小球P的质量m为3.2kg,立方体Q的质量M为5.Okg.起初整个装置处于静止状态,受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q.求在P和Q分离之前,轻杆转过0=37°角时转动的角速度是多少?(重力加速度g取10m/s2)
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如图所示,质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框,在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端,硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面,离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时,AB边受到的安培力大小为________,此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。
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