Question

如圖（1）所示，均勻長方體木塊長b=18cm，高h=16cm，寬L=10cm，被兩個力傳感器支撐起來，兩傳感器間距為a=10cm且到木塊兩邊的距離相等，傳感器能夠將支撐點的受力情況通過數據采集器在計算機屏幕上反映出來。現用一彈簧測力計水平拉木塊，拉力作用在木塊的中點且緩慢均勻增大，木塊則始終保持靜止狀態，計算機屏上出現如圖（2）所示的圖線。問：

圖（2）上的直線A反映的是_______________傳感器上的受力情況（“左邊”或“右邊”）彈簧測力計的最大拉力是_______________N。

 

 

Answer 1

【答案】

右邊  3.5N

【解析】

試題分析：以右邊傳感器為支點，木塊保持靜止，木塊受到拉力F力矩M_F、左邊傳感器支持力力矩M_N及重力力矩M_G平衡，根據力矩平衡條件得知M_F+M_N=M_G，拉力增大，拉力的力矩M_F增大，而重力的力矩M_G不變，則知左邊傳感器支持力力矩M_N減小，由力矩公式M=FL知，其力臂不變，則左邊傳感器支持力減小，故B反映的是邊傳感器上的受力情況，則直線A反映的是右邊傳感器上的受力情況；又根據木塊豎直方向的受力平衡得知，左邊傳感器支持力減小，右邊傳感器的支持力增大故A圖象向上傾斜．由圖讀出，0-5s內，兩個傳感器讀數相等，則知木塊的重力G=2×2.8N=5.6N ，由圖知 t=15s時，A傳感器讀數為F_A=5.6N．B傳感器的讀數為0，木塊力矩平衡，以右邊傳感器為支點，拉力的力矩與重力的力矩相等  解得F=3.5N

考點：本題考查了力矩平衡條件和共點力平衡條件