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(2009•东城区一模)如图所示,质量为2kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端(形状及尺寸在图中标出),导轨AB及支架只可以绕着过D点的转动轴在图中竖直平面内转动.现用一个沿导轨的拉力
题目详情
(2009•东城区一模)如图所示,质量为2kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端(形状及尺寸在图中标出),导轨AB及支架只可以绕着过D点的转动轴在图中竖直平面内转动.现用一个沿导轨的拉力F通过细线拉铁块,假定铁块起动后立即以0.1m/s的速度沿导轨匀速运动,此时拉力F为10N.(导轨及支架ABCD的质量忽略不计,g=10N/kg).则从铁块运动时起,导轨及支架能保持静止的最长时间是( )
A.7s
B.3s
C.11s
D.6s
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▼优质解答
答案和解析
作用在支架上的摩擦力f=F=10N.此时支架受到铁块对它的摩擦力和铁块对它的压力的作用,支架受到的压力N=G1=m1g=2×10=20N.假设导轨静止时所受铁块的压力的力臂为l1,所受摩擦力的力臂l2=0.8m,根据杠杆平衡条件有:Nl1=fl2;
l1=
=
=0.4m,即此时铁块据支点D的距离是0.4m,所以铁块运动的距离是S=0.6m-(0.4m-0.1m)=0.3m;
故保持静止的时间t=
=
=3s.
故选B.
l1=
fl2 |
N |
10N×0.8m |
20N |
故保持静止的时间t=
S |
V |
0.3m |
0.1m/s |
故选B.
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