一般教室門(mén)上都安裝一種暗鎖,這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾角θ=30°)、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成,如圖甲所示。設(shè)鎖舌D的側(cè)面與外殼A和鎖槽E之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,最大靜摩擦力Ffm由Ffm=μFN(FN為正壓力)求得。有一次放學(xué)后,當(dāng)某同學(xué)準(zhǔn)備關(guān)門(mén)時(shí),無(wú)論用多大的力,也不能將門(mén)關(guān)上(這種現(xiàn)象稱為自鎖),此刻暗鎖所處的狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示,P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點(diǎn),彈簧由于被壓縮而縮短了x。
(1)試問(wèn),自鎖狀態(tài)時(shí)D的下表面所受摩擦力的方向;
(2)求此時(shí)(自鎖時(shí))鎖舌D與鎖槽E之間的正壓力的大小;
(3)無(wú)論用多大的力拉門(mén),暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài),則μ至少要多大?
【考點(diǎn)】自鎖問(wèn)題;力的合成與分解的應(yīng)用.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:177引用:3難度:0.4
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1.一般課室的門(mén)上都安裝一種暗鎖,這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾斜角θ=45°,質(zhì)量忽略不計(jì))、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成,如圖甲所示(俯視圖)。設(shè)鎖舌D與外殼A和鎖槽E之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。有一次放學(xué)后,小明準(zhǔn)備鎖門(mén),當(dāng)他用某力拉門(mén)時(shí),不能將門(mén)關(guān)上,此刻暗鎖所處的狀態(tài)如圖乙所示,P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點(diǎn),彈簧由于被壓縮而縮短了x,問(wèn):
(1)此時(shí),外殼A對(duì)鎖舌D的摩擦力的方向;
(2)此時(shí),鎖舌D與鎖槽E之間的正壓力的大小;
(3)當(dāng)μ滿足一定條件是,無(wú)論用多大的力,也不能將門(mén)關(guān)上(這種現(xiàn)象稱為自鎖)。求暗鎖能夠保持自鎖狀態(tài)時(shí)μ的取值范圍。發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:115引用:6難度:0.4 -
2.有些家庭或教室的門(mén)上安裝有一種“暗鎖”,在將門(mén)關(guān)閉的過(guò)程中,門(mén)鎖會(huì)自動(dòng)鎖上,這種“暗鎖”由外殼A、骨架B、彈簧C、連桿D、鎖舌E以及鎖槽F等部件組成,如圖甲所示.若彈簧的勁度系數(shù)為k,鎖舌E與外殼A和鎖槽F之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,且受到的最大靜摩擦力f=μN(yùn)(N為正壓力).當(dāng)需要在關(guān)門(mén)時(shí)順便將門(mén)鎖上,則應(yīng)在如圖乙所示的狀態(tài)下(此時(shí)彈簧的壓縮量為x,鎖舌E與鎖槽F之間的接觸點(diǎn)為P),用力拉門(mén),先使鎖舌E進(jìn)入外殼A內(nèi),待門(mén)關(guān)閉后有彈簧將其彈入鎖槽F中,從而將門(mén)鎖上.要順利完成上述鎖門(mén)過(guò)程,鎖舌頭部的傾角θ應(yīng)滿足什么條件?
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:200引用:3難度:0.3 -
3.試用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)解釋下面生活中的自鎖現(xiàn)象。拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖)。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m,拖桿質(zhì)量可以忽略,拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ,重力加速度為g,某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí),沿拖桿方向推拖把,拖桿與豎直方向的夾角為θ。
(1)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng),求推拖把的力的大??;
(2)已知存在一臨界角θ,若θ≤θ0,則不管沿拖桿方向的推力多大,都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求這一臨界角的正切tanθ0。發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:353引用:1難度:0.6
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