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如圖所示，一根長為4m的均勻直棒AO，O端用光滑鉸鏈固定于地面上，上端有一水平拉力F，為了使棒能垂直地立在地面上，用一根長為4m的繩子拉住棒，若繩與水平方向的夾角為30°，則繩子的拉力大小為______F，要使繩子拉力最小，則繩的另一端系在桿上的位置距地面的高度為______m．
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以O點轉軸，根據力矩平衡的條件得
    F?
.
AO
=T?Lsin30°cos30°
則得：繩子拉力T=
F?
.
AO
Lsin30°cos30°
=
F×4
4×
1
2
×
3
2
=
4
3
3
F
設繩子與水平方向的夾角為α時，則有F?
.
AO
=T?Lsinαcosα．
則得 T=
F
sinαcosα
=
2F
sin2α

當α=45°時，繩子拉力T最大，此時繩的另一端系在桿上的位置距地面的高度h=Lsinα=2
2
m．
故答案為：
4
3
3
F，2
2
．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?楊浦區一模）如圖所示，一根長為三的細剛性輕桿的兩端分別連結小球a和b，它們的質量分別為ma和mb，桿可繞距a球為L/4處的水平定軸D在豎直平面內轉動，初始時桿處于豎直位置，小球b幾乎接觸桌面，在桿的右邊水平桌面上，緊挨著細桿放著一個質量為m的立方體勻質物塊，圖中ABCD為過立方體中心且與細桿共面的截面．現用一水平恒力F作用于a球上，使之繞O軸逆時針轉動，設在此過程中立方體物塊沒有發生轉動，且小球b立方體物塊始終接觸沒有分離．不計一切摩擦，求：
（1）在細桿轉動過程中a、b兩小球速度大小的關系．
（2）當細桿轉過口角時小球6速度大小與立方體物塊速度大小的關系．
（3）若ma=3mb=m，當細桿轉過30°角時小球b速度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根長為L的細絕緣線，上端固定，下端系一個質量為m的帶電小球，將整個裝置放入一勻強電場當中，電場強度大小為E，方向是水平向右，已知：當細線偏離豎直方向為θ角時，小球處于平衡狀態，試求：
（1）小球帶何種電荷，帶電量為多少；
（2）如果將細線剪斷，小球經t時間所發生的位移大小；
（3）若將小球拉至最低點無初速度釋放，當小球運動圖示位置時小球的速度大小；
（4）若將小球拉至最低點無初速度釋放，當小球運動圖示位置時細線的拉力．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年度上海市楊浦區高三第一學期期末抽測物理卷 題型：計算題

如圖所示，一根長為三的細剛性輕桿的兩端分別連結小球a和b，它們的質量分別為ma和mb，，桿可繞距a球為L／4處的水平定軸D在豎直平面內轉動，初始時桿處于豎直位置，小球b幾乎接觸桌面，在桿的右邊水平桌面上，緊挨著細桿放著一個質量為m的立方體勻質物塊，圖中ABCD為過立方體中心且與細桿共面的截面．現用一水平恒力F作用于a球上，使之繞O軸逆時針轉動，設在此過程中立方體物塊沒有發生轉動，且小球b立方體物塊始終接觸沒有分離．不計一切摩擦，求：

【小題1】在細桿轉動過程中a、b兩小球速度大小的關系．
【小題2】當細桿轉過口角時小球6速度大小與立方體物塊速度大小的關系．
【小題3】若ma=3mb=m，當細桿轉過30°角時小球b速度的大小．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年浙江省高三第一次測試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，一根長為L=1.5m的絕緣細直桿MN，豎直固定在場強為E=1.0×105N/C、與水平方向成θ=37°角的傾斜向上的勻強電場中．桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量Q= +4.5×10－6C；另一帶電小來自球B穿在桿上可自由滑動，電荷量q= +1.0×10－6C，質量m=1.0×10－2kg，與桿之間的動摩擦因數μ=0.1．現將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運動．（靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）小球B開始運動時的加速度為多大?

（2）小球B的速度最大時，距M端的高度h為多大?

（3）若小球B在下落過程的最大速度為0.77m/s，則從開始下落到速度達到最大的過程中，小球B的電勢能改變了多少？

 

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科目：高中物理 來源：2012屆度上海市楊浦區高三第一學期期末抽測物理卷 題型：計算題

如圖所示，一根長為三的細剛性輕桿的兩端分別連結小球a和b，它們的質量分別為ma和mb，，桿可繞距a球為L／4處的水平定軸D在豎直平面內轉動，初始時桿處于豎直位置，小球b幾乎接觸桌面，在桿的右邊水平桌面上，緊挨著細桿放著一個質量為m的立方體勻質物塊，圖中ABCD為過立方體中心且與細桿共面的截面．現用一水平恒力F作用于a球上，使之繞O軸逆時針轉動，設在此過程中立方體物塊沒有發生轉動，且小球b立方體物塊始終接觸沒有分離．不計一切摩擦，求：

1.在細桿轉動過程中a、b兩小球速度大小的關系．

2.當細桿轉過口角時小球6速度大小與立方體物塊速度大小的關系．

3.若ma=3mb=m，當細桿轉過30°角時小球b速度的大小．

 

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