把一长为2米的均质平板的中点支在水平面上一个不高的支点上,在平板上站有两个小孩(如图),已知m甲=30千克,位于板的中点,m乙=20千克,位于板的左端,现两小孩以0.1米/秒的速度沿板同时向右慢慢移动,经秒平板开始转动.
2019-06-27
把一长为2米的均质平板的中点支在水平面上一个不高的支点上,在平板上站有两个小孩(如图),已知m甲=30千克,位于板的中点,m乙=20千克,位于板的左端,现两小孩以0.1米/秒的速度沿板同时向右慢慢移动,经___秒平板开始转动.
优质解答
由题平板相当于一个杠杆,杠杆不转动时平板与地面夹角一定,设夹角为θ,甲小孩走时间t后当杠杆恰好转动时,
此时甲、乙走过和距离为s=vt=0.1m/s×t,
乙小孩的力臂l乙=cosθ×(×2m-0.1m/s×t)=cosθ×(1m-0.1m/s×t),甲小孩的力臂l乙=cosθ×0.1m/s×t,
根据杠杆的平衡条件:
m乙gl乙=m甲gl甲,
即:20kg×cosθ×(1m-0.1m/s×t)=30kg×cosθ×0.1m/s×t,
解得:t=4s.
故答案为:4.
由题平板相当于一个杠杆,杠杆不转动时平板与地面夹角一定,设夹角为θ,甲小孩走时间t后当杠杆恰好转动时,
此时甲、乙走过和距离为s=vt=0.1m/s×t,
乙小孩的力臂l乙=cosθ×(×2m-0.1m/s×t)=cosθ×(1m-0.1m/s×t),甲小孩的力臂l乙=cosθ×0.1m/s×t,
根据杠杆的平衡条件:
m乙gl乙=m甲gl甲,
即:20kg×cosθ×(1m-0.1m/s×t)=30kg×cosθ×0.1m/s×t,
解得:t=4s.
故答案为:4.