如图是电动砂轮打磨工件的装置,砂轮的转轴通过图中O点垂直与纸面,AB是一根长度为0.6m、质量为m1=0.5kg的均匀刚性细杆,可绕过A点的固定轴无摩擦的转动,工件C

发布时间:2020-08-09 16:31:10

如图是电动砂轮打磨工件的装置,砂轮的转轴通过图中O点垂直与纸面,AB是一根长度为0.6m、质量为m1=0.5kg的均匀刚性细杆,可绕过A点的固定轴无摩擦的转动,工件C固定在AB杆上,其质量m2=1.5kg,工件的重心,工件与砂轮的接触点P以及O点都在过AB中心的垂直线上,P到AB杆的垂直距离d=0.01m,AB杆始终处于水平位置.砂轮与工件之间的滑动摩擦系数μ=0.6.
(1)当砂轮静止时,要使工件对砂轮产生的压力为100N,则施于B端竖直向下的力应是多大?
(2)当砂轮逆时针转动时,要使工件对砂轮的压力仍为100N,则施于B端竖直向下的力应是多少?

网友回答

解:(1)当砂轮静止时,把AB杆和工件看成一个物体,它受到的外力对A轴的力矩有:
重力的力矩:
砂轮对工件的支持力的力矩
FB的力矩:FBL
由力矩的平衡,得:=+FBL
解得:
代入数据得:FB=40N
(2)当砂轮转动时,除重力、支持力和FB′的力矩外,还有砂轮作用于工件的摩擦力的力矩μF0d.
由力矩的平平衡;得:=μF0d++LFB′
代入数据得FB′=30N
答:(1)当砂轮静止时,要使工件对砂轮产生的压力为100N,则施于B端竖直向下的力应是40N.
(2)当砂轮逆时针转动时,要使工件对砂轮的压力仍为100N,则施于B端竖直向下的力应是30N.
解析分析:找出各力的力矩,利用力矩平衡列平衡方程,代入数据即可求解.

点评:本题考查了力矩平衡的知识,属于较难的知识点,现在大多数高考知识点都不在要求.
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