如图是一种抛物器,轻质杠杆左端A是一个质量为M=10kg的重球,杠杆的右端是一个被抛的物体,质量为m=0.5kg,OA=OB=1m.此时杠杆与水平地面MN的夹角为θ=30°,要使其静止,则杆右端B应施加一个竖直向下的力F=______N;撤去F,杠杆逆时针转动,物体最后被竖直向上抛出,则物体上升离地面MN的最大高度约为______m.(g取10m/s2)

问题描述:

如图是一种抛物器,轻质杠杆左端A是一个质量为M=10kg的重球,杠杆的右端是一个被抛的物体,质量为m=0.5kg,OA=OB=1m.此时杠杆与水平地面MN的夹角为θ=30°,要使其静止,则杆右端B应施加一个竖直向下的力F=______N;撤去F,杠杆逆时针转动,物体最后被竖直向上抛出,则物体上升离地面MN的最大高度约为______m.(g取10m/s2

根据杠杆平衡条件得:MglOA=(mg+F)lOB带入数据解得:F=(M-m)g=95N设抛出时,AB的速度都是v,变化的高度h=AOsin30°=0.5 m,根据机械能守恒得:Mgh-mgh=12(M+m)v2.v2=9.05接着竖直上抛运动,上升的高度h1:v2=...
答案解析:利用杠杆平衡条件求所施加的力的大小,设抛出时,AB的速度都是v,根据机械能守恒定律求出v,根据竖直上抛运动的基本公式求解上升的高度即可求解.
考试点:竖直上抛运动.


知识点:本题主要考查了杠杆平衡条件、机械能守恒定律及运动学基本公式的应用,难度适中.