一道物理题 - 高手进啊(不要给我网上找来的答案,谢谢)
如图所示,用两段直径均为d=0.02m,且相互平行的小圆棒A和B水平地支起一根长为L=0.64m、质量均匀分布的木条.设木条与两圆棒之间的静摩擦因数μ0=0.4,动摩擦因...
如图所示,用两段直径均为d=0.02m,且相互平行的小圆棒A和B水平地支起一根长为L=0.64m、质量均匀分布的木条.设木条与两圆棒之间的静摩擦因数μ0=0.4,动摩擦因数μ=0.2.现使A棒固定不动.并对B棒施以适当外力,使木棒B向左缓慢移动,试讨论分析木条的移动情况,并把它的运动情况表示出来.设木条与圆棒B之间最先开始滑动。
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楼主有木有学过力矩啊?木条质量均匀分布,则重心在中点处。设A对木条明余的支持力为FA,B对木条的支持力为FB,重力为G。一开始FA=FB=1/2G,B对木条有向左的动摩擦力FB X 0.2=0.1G,A对木条有向又的静摩擦力,最大静摩擦力为FA X 0.4 =0.2G,所以实际受到静摩擦力为0.1G,方向向右。木条静止。
下面讨论以后的运动状况。当B运动到距A为s处时,木条没有转动,选A为参考点,对木条有力矩平衡 G X 1/2 L - FB X S =0 ,竖直方向受力平衡 G =FA + FB 。联立可解得FB=L/2S·G,FA=(2S-L)/2S·G 当B的动摩擦力达到A的最大静摩擦力时,木条将会开始滑动.此时 有 (2S-L)/2S·G x0.4 =L/2S·G x 0.2 可解得s= 3/4 L,FB=2G/3,FA=G/3.此时A将突变为动摩擦力,大小为(2S-L)/2S·G x0.2=1/15G,B则为静摩擦力,大小也为1/15G。之后木条开始向左滑动。
设滑动h长后停止,此时A提迹猜供的动摩擦力等于B提供的静摩擦力。还是选A点为参考,姿槐型对木条有力矩平衡 G X (L/2 - h) - FB X(3L/4 - h) =0竖直方向受力平衡 G =FA + FB . 水平方向受力平衡 FA X 0.2 - FB X0.4 =0 .联立可解得FB=G/3 ,FA =2G/3,h=3L/8.
后面以此类推,太晚了,睡觉去了,楼主有空自己继续吧...
下面讨论以后的运动状况。当B运动到距A为s处时,木条没有转动,选A为参考点,对木条有力矩平衡 G X 1/2 L - FB X S =0 ,竖直方向受力平衡 G =FA + FB 。联立可解得FB=L/2S·G,FA=(2S-L)/2S·G 当B的动摩擦力达到A的最大静摩擦力时,木条将会开始滑动.此时 有 (2S-L)/2S·G x0.4 =L/2S·G x 0.2 可解得s= 3/4 L,FB=2G/3,FA=G/3.此时A将突变为动摩擦力,大小为(2S-L)/2S·G x0.2=1/15G,B则为静摩擦力,大小也为1/15G。之后木条开始向左滑动。
设滑动h长后停止,此时A提迹猜供的动摩擦力等于B提供的静摩擦力。还是选A点为参考,姿槐型对木条有力矩平衡 G X (L/2 - h) - FB X(3L/4 - h) =0竖直方向受力平衡 G =FA + FB . 水平方向受力平衡 FA X 0.2 - FB X0.4 =0 .联立可解得FB=G/3 ,FA =2G/3,h=3L/8.
后面以此类推,太晚了,睡觉去了,楼主有空自己继续吧...
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追问
sorry,答案不对。网上有答案,帮忙看一下,谢谢
追答
没错啊,太晚了我没带人数值嘛,还要再继续算一步罢了,知道B和A接触为止。还有就是力矩平衡的列式不同而已,也可以选重心为止为参考,设距离当然就是设A和B到重心的距离了,前面的都没错的,楼主再仔细看下。
第一步中解得s=3/4 L,则B向左移了L/4=0.16m,然后木条向左移了h=3L/8=0.24m。继续做就是B相对木条左移0.12m,木条由向左移动0.06m停下,B继续左移就和A接触了。
建议第二步楼主自己解一下,思路都是一样的。主要核心就是,谁先动谁就是动摩擦,没动的就是静摩擦,但是一旦达到了最大静摩擦,那么就互换了。楼主好好想一想这个过程。
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