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水平面上有一帶圓弧形凸起的長方形木塊A,木塊A上的物體B用繞過凸起的輕繩與物體C相連,B與凸起之間的繩是水平的.用一水平向左的拉力F作用在物體B上,恰使物體A、B、C保持相對靜止,如圖.已知物體A、B、C、的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,不計所有的摩擦,則拉力F應(yīng)為多大?
【答案】分析:本題為連接體類問題,應(yīng)分別研究整體、物體B及物體C,由牛頓第二律列出表達(dá)式聯(lián)立可求得加速度,則由整體法可求得拉力F.
解答:解:設(shè)繩中張力為T,A、B、C共同的加速度為a,與C相連部分的繩與豎直線夾角為α,由牛頓運(yùn)動定律,對A、B、C 組成的整體有
F=3ma …①
對B有
F-T=ma …②
對C有
Tcosα=mg …③
Tsinα=ma  …④
聯(lián)立①②式得:
T=2ma…⑤
聯(lián)立③④式得:
T2=m2(g2+a2) …⑥
聯(lián)立⑤⑥式得:…⑦
利用①⑦式得  …⑧
拉力F應(yīng)為mg.
點(diǎn)評:連接體的處理方法就是要靈活應(yīng)用整體法與隔離法,正確選擇研究對象可以起到事半功倍的效果;
本題在對C的分析中,要注意C豎直方向受力平衡,而水平方向具有水平向左的加速度.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?四川)水平面上有一帶圓弧形凸起的長方形木塊A,木塊A上的物體B用繞過凸起的輕繩與物體C相連,B與凸起之間的繩是水平的.用一水平向左的拉力F作用在物體B上,恰使物體A、B、C保持相對靜止,如圖.已知物體A、B、C、的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,不計所有的摩擦,則拉力F應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,水平面上有一帶圓弧形光滑凸起的長方形木塊A,木塊A上的物體B用輕繩繞過凸起與物體C相連,B與凸起之間的繩是水平的.A與B之間動摩擦因數(shù)為μ1=0.8,A與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.25.現(xiàn)用一水平向左的拉力F作用在物體B上,恰使物體A、B、C保持相對靜止,且C上方的懸線與豎直方向始終成37°角.物體A、B、C的質(zhì)量分別為m、3m、2m,重力加速度為g,求:
(1)拉力F的大小;
(2)兩個接觸面上的摩擦力的大小之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(08年四川延考卷)(18分)水平面上有一帶圓弧形凸起的長方形木塊A,木塊A上的物體B用繞過凸起的輕繩與物體C相連,B與凸起之間的繩是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物體B上,恰使物體ABC保持相對靜止。如圖,已知物體ABC的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,不計所有的摩擦,則拉力F應(yīng)多大?

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科目:高中物理 來源:2014屆遼寧省大連市高三上學(xué)期第一次驗(yàn)收考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖,水平面上有一帶圓弧形光滑凸起的長方形木塊A,木塊A上的物體B用輕繩繞過凸起與物體C相連,B與凸起之間的繩是水平的。A與B之間動摩擦因數(shù)為μ1=0.8,A與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.25。現(xiàn)用一水平向左的拉力F作用在物體B上,恰使物體A、B、C保持相對靜止,且C上方的懸線與豎直方向始終成37°角。物體A、B、C的質(zhì)量分別為m、3m、2m,重力加速度為g,求:

(1)拉力F的大小;

(2)兩個接觸面上的摩擦力的大小之比。

 

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年江西省高三第二次月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

水平面上有一帶圓弧形凸起的長方形木塊A,木塊A上的物體B用繞過凸起的輕繩與物體C相連,B與凸起之間的繩是水平的.用一水平向左的拉力F作用在物體B上,恰使物體A、B、C保持相對靜止,如圖14-2所示.已知物體A、B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,不計所有的摩擦,則拉力F應(yīng)為(      )

A. 3mg     B.2mg       C. mg.     D. mg

 

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