如图所示,质量为m粗细均匀的均质细杆AB在B点用铰链与墙连接,杆与竖直墙面的夹角为θ=37°,A端固定一轻质光滑滑轮(大小可忽略),墙上C点固定轻绳的一端,轻绳水平跨过滑轮另一端悬挂有质量为M的物体G.目前杆AB与物体G都处于静止状态,则杆的质量与物体的质量的比值为m:M=______;若略微增加物体G的质量,仍要使整个系统处于平衡状态,可适当______(选填“增大”或“减小”)θ角的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
问题描述:
如图所示,质量为m粗细均匀的均质细杆AB在B点用铰链与墙连接,杆与竖直墙面的夹角为θ=37°,A端固定一轻质光滑滑轮(大小可忽略),墙上C点固定轻绳的一端,轻绳水平跨过滑轮另一端悬挂有质量为M的物体G.目前杆AB与物体G都处于静止状态,则杆的质量与物体的质量的比值为m:M=______;若略微增加物体G的质量,仍要使整个系统处于平衡状态,可适当______(选填“增大”或“减小”)θ角的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
答
由于物体M受力平衡,故细线的拉力等于Mg;当若θ为37°时杆恰好达到平衡,以B为支点,设杆长为L,根据力矩平衡条件得:mgL2sin37°+MgLsin37°=MgLcos37°解得:m:M=2:3若增大重物M的质量,要使杆能够平衡,mgL2s...
答案解析:对粗细均匀的均质杆AB分析受力情况,若θ为37°时恰好达到平衡,以B为支点,根据力矩平衡条件求解质量之比;若将杆换为长度不变的轻杆,轻绳对AB的压力方向沿着杆的方向,即可得到θ的大小.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
知识点:本题是共点力平衡与力矩平衡的综合,要分考虑重力和不考虑重力两种情况分析,注意不考虑重力时压力的力矩一定要为零,否则杆不能平衡.