如圖所示，均勻光滑直棒一端鉸于地面，另一端擱在一個立方體上，桿與水平面間的夾角α為30°左右．現(xiàn)將立方體緩慢向左移動，則棒對立方體的壓力大小將（ ）

A．逐漸增大
B．逐漸減小
C．先增大后減小
D．先減小后增大
【答案】分析：在立方體緩慢向左推的過程中，棒處于力矩平衡狀態(tài)；棒受重力力矩及立方體對棒的壓力力矩而處于平衡，根據(jù)力矩平衡條件列式，通過重力力矩變化即可得出壓力力矩的變化，從而解出壓力的變化．
解答：解：設棒的重力大小為G，立方體對棒的彈力（方向與棒垂直斜向上）大小為F，棒的長度為L，重心在棒的中點，立方體的邊長為h，棒與地面之間的夾角為α，根據(jù)力矩平衡條件得：
Gcosα=F
因α增大，cosα減小，故Gcosα減小，所以立方體對棒的壓力力矩減小；
由上式解得：
F=sin2α
由數(shù)學知識可知，當θ=45°時，F(xiàn)有最大值
所以立方體緩慢向左推時，立方體對棒的壓力F先增大，后減小；
故選：C
點評：本題考查了力矩平衡條件的應用，解題的關鍵在于分析題目中力臂的變化，列出力矩平衡方程；同時要注意能靈活轉換思維，能用重力的力矩表示出壓力力矩的變化．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?徐匯區(qū)模擬）如圖所示，均勻光滑直棒一端用鉸鏈裝在水平地面上，另一端擱在立方體上，棒與地面夾角α為30°左右，現(xiàn)將立方體緩慢向左推，則立方體對棒的壓力力矩變化情況為
減小
減小
（選填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“先增大后減小”或“先減小后增大”，以下同），立方體對棒的壓力變化情況為
先增大后減小
先增大后減小
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?上海模擬）如圖所示，均勻光滑直棒一端鉸于地面，另一端擱在一個立方體上，桿與水平面間的夾角α為30°左右．現(xiàn)將立方體緩慢向左移動，則棒對立方體的壓力大小將（　�。�

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科目：高中物理 來源：2014屆江蘇省高三第一次診斷考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

(16分)如圖所示，均勻光滑直桿AB長為L，可繞光滑固定轉軸O轉動，O距B點L/3處。在水平桿的另一端A下擺經(jīng)過的軌跡上安裝光電門，用來測量A端的瞬時速度vA，光電門測量位置和轉軸O的高度差h可以調節(jié)，有一質最為m的小球套在光滑桿上，重力加速度g取10m/s2。

⑴若桿的質量忽略不計，小球固定在桿OA的中點處，由靜止釋放桿，請寫出光電門測量到的速度vA與高度差h的關系式；

⑵實際情況下桿的質量M不能忽略，拿走小球后重復實驗，得到了如圖所示的與h關系圖線．請寫出桿繞O點轉動時的動能Ek與vA的關系式；

⑶若桿的質量M＝3kg，小球m＝2kg固定在桿OA的中點處，將桿由水平位置靜止釋放，請根據(jù)計算分析在圖丙中畫出與h關系圖線。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，均勻光滑直桿AB長為L，可繞光滑固定轉軸O轉動，O距B點L/3處。在水平桿的另一端A下擺經(jīng)過的軌跡上安裝光電門，用來測量A端的瞬時速度vA．光電門測量位置和轉軸O的高度差h可以調節(jié)，有一質量為m的小球套在光滑桿上．重力加速度g取10m/s2．

（1）若桿的質量忽略不計，小球固定在桿OA的中點處，由靜止釋放桿，請寫出光電門測量到的速度vA與高度差h的關系式．

（2）實際情況下桿的質量M不能忽略，拿走小球后重復實驗，得到了如圖所示的vA2與h關系圖線．請寫出桿繞O點轉動時的動能EK與vA的關系式．

（3）若桿的質量M=3kg，小球m=2kg固定在桿OA的中點處，將桿由水平位置靜止釋放，請根據(jù)計算分析在圖丙中畫出vA2與h關系圖線．

 

 


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