搞笑呢?这是初二的题?这题要彻底搞清楚,是大学的题。让初二学生作,既坑学生,又坑家长。
仔细看下面分析:
假设接触点A是光滑的,则A点的力只有支持力,且竖直向上(点接触,刚性水平面)
1. 如果A点不动,则杆重心(质心)轨迹必定是以A为圆心的圆弧,这意味着重心存在向左的运动,则存在使重心向左运动的力,由于A点支持力和重力沿竖直方向,这个向左的力只能是弹簧弹力提供,这样弹簧不可能保持竖直。(说明:这个分析是基于质点系的质心运动定理,这是大学物理内容)
2. A点必动,这样弹簧可以一直保持竖直,弹簧弹力、A点支持力和重力都沿竖直方向,重心只沿竖直方向运动。按题意,拉升是缓慢的,这意味着:(1)棒的重心没有加速度,则重力 = A点支持力 + 弹簧弹力;(2)棒没有绕重心转动的角加速度,则A点支持力对重心的力矩 = 弹簧弹力对重心支持力(说明:这个分析是基于对作平面平行运动的刚体的质心的转动定理,或对刚体质心的角动量定理,这是大学物理中上难度的内容,是大学物理力学中考试拉分内容);(3)由于A点支持力和A点运动方向(位移)垂直,则A点支持力不做功,则弹簧弹力做功 = 棒重力势能变化量 (说明,这是质点系动能定理的应用,中学包括高中都很少涉及)。
如果你能看懂上面的,求解很简单:
设 棒重心到A的距离为y,A点支持力为N,弹簧弹力为F,重力为G,则有:
N+F=G
N*y*cos(theta)=F*(l-y)*cos(theta) theta是杆和水平方向夹角
解出 F=yG/l
即弹簧弹力是恒力,这样做功和力才是线性关系。
根据以上分析和图有:
l=1.2
F*1.2=3=y*G (脱离地面前)
G*(1.6-1.2)=(5-3) (脱离地面后)
解出:y=0.6
或按修正的纵坐标:
l=1.2
F*1.2=3.6=y*G (脱离地面前)
G*(1.6-1.2)=(5.6-3.6) (脱离地面后)
解出:y=0.72
【 在 sophiel 的大作中提到: 】
: [upload=1][/upload]
: 如图,大家觉得这个竖直拉动的过程中。棍的运动情况是哪种?
: 第一种:a点不动,b等于围绕a圆心转了1/4圈,到达a头顶,然后整棍被竖直拉起,这样考虑,第3问就可以用杠杆原理,a是支点,重力*重力力臂=拉力*力臂也就是棍长
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修改:a358 FROM 111.199.104.*
FROM 111.199.104.*