如图所示,轻质杠杆?OB长70cm,能绕O点转动,B端以细绳BC悬与C点.有一个体积为100cm3的铸铁块?P通过滑环挂在A点距O点?20cm.由于杠杆?OB为稍倾斜

发布时间:2020-07-29 11:23:38

如图所示,轻质杠杆?OB长70cm,能绕O点转动,B端以细绳BC悬与C点.有一个体积为100cm3的铸铁块?P通过滑环挂在A点距O点?20cm.由于杠杆?OB为稍倾斜状态,滑环由A向B端匀速滑动,滑动速度为1.5cm/s,细绳?BC最大承受力为?4.9N.问滑环从A开始滑动起,经过多长时间后细绳断裂?(铸铁的密度为7.0×103?kg/m3)

网友回答

解:
物体P重:
GP=mg=ρVg=7.0×103?kg/m3×9.8N/kg×100×10-6m3=6.86N,
如图,设滑环从A开始滑动起,经过时间t后细绳断裂,
此时,OA′=OA+vt=20cm+1.5cm/s×t,
∵Rt△OE′A′∽Rt△OFB,
∴OF:OE′=OB:OA′,
∵GP×OE′=FB×OF,
∴==,
∴OA′===50cm,
∴20cm+1.5cm/s×t=50cm,
解得:
t=20s.
答:滑环从A开始滑动起,经过20s后细绳断裂.

解析分析:知道铸铁的密度和体积,利用重力公式和密度公式求物体P重,设滑环从A开始滑动起,经过时间t后细绳断裂,可列出关于时间t的方程OA′=OA+vt,在Rt△OE′A′和Rt△OFB中,可知两力臂之比等于O到移动后的A′点和O到B点的距离之比;由于杠杆平衡,可求B点最大拉力时A′到O的距离,与上面的关系式结合解得时间t的大小.

点评:本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,在Rt△OE′A′和Rt△OFB中,根据两三角形相似得出两力臂之比等于O到移动后的A′点和O到B点的距离之比是本题的关键.
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