问题描述:
某装置如图所示,两根长度均为l的轻杆OA、OB与小球以及一小滑块通过铰链连接,杆OA的A端与固定在竖直光滑杆上的铰链相连.原长也为l的轻质弹簧一端固定在A点,另一端连接小滑块,弹簧与小滑块都套在该杆上,装置静止时,弹簧长为1.6l,重力加速度为g,以下说法正确的是( )A. 轻杆OA对小球的作用力方向与竖直杆的夹角为53°
B. 轻杆OB对小滑块的作用力方向沿OB杆向下,大小为
5mg |
8 |
C. 轻杆OA与OB对小球的作用力大小之比是
4 |
3 |
D. 弹簧的劲度系数
5mg |
2l |
最佳答案:
A、C、对球受力分析,重力,杆OA、OB对球的支持力(沿着杆的方向),
依据平行四边形定则,结合几何关系与三角知识,
则有:OA与竖直夹角为θ,
即cosθ=
| ||
L |
解得:θ=37°,
因FA=FB,轻杆OA与OB对小球的作用力大小之比是1:1,故A错误,C错误;
B、D、对小滑块受力分析,如上图所示;
由上分析可知,FB=
| ||
cos37° |
5mg |
8 |
依据牛顿第三定律,则轻杆OB对小滑块的作用力方向沿OB杆向下,大小为
5mg |
8 |
对于小滑块,根据平衡条件,则有:T=mg+
5mg |
8 |
3 |
2 |
再由胡克定律,则有:k=
T |
1.6L-L |
5mg |
2L |
故选:BD.