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•

1
2
(AB)=N•AO

解得:N=

1
4
mg

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•

1
2
(AB)=f1•AB+N1•AO ①

其中:f1=μN1

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•

1
2
(AB)+f2•AB=N2•AO ③

其中:f2=μN2

由③④解得:

f2=

1
6
mg

根据共点力平衡条件,拉力为:

F2=mg-f2=

5
6
mg

故F1:F2=33:25.

故答案为:

1
4
mg,33:25.

选择题
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