问题
问答题
如图所示,质量为3m的L形均匀直角棒OAB,下端可绕O轴自由转动,右侧靠在光滑的竖直墙壁上,AB边处于水平状态,已知OA边的长度为AB边的2倍,则此时竖直墙壁受到直角棒弹力的大小为______.若在棒和竖直墙壁之间放置一块质量为m、厚度不计的薄板C,棒和薄板间的动摩擦因数为0.5.现对薄板C施加沿竖直方向的拉力,第一次使之沿竖直墙壁向上匀速运动,第二次向下匀速运动,则两次拉力的大小之比为______.
答案
以点O为支点,棒的重力和墙壁的支持力的力矩平衡,根据力矩平衡条件,有:
mg•
(AB)=N•AO1 2
解得:N=
mg1 4
在棒和竖直墙壁之间放置一块质量为m、厚度不计的薄板C,棒和薄板间的动摩擦因数为0.5,向上拉时,根据力矩平衡条件,有:
mg•
(AB)=f1•AB+N1•AO ①1 2
其中:f1=μN1 ②
由①②解得:
f1=0.1mg
根据共点力平衡条件,拉力为:
F1=mg+f1=1.1mg
向下拉时,根据力矩平衡条件,有:
mg•
(AB)+f2•AB=N2•AO ③1 2
其中:f2=μN2 ④
由③④解得:
f2=
mg1 6
根据共点力平衡条件,拉力为:
F2=mg-f2=
mg5 6
故F1:F2=33:25.
故答案为:
mg,33:25.1 4