(2012•朝阳区二模)道闸又称栏杆机、挡车器,是现代停车场管理的智能化高科技产品,主要应用于各类停车场、封闭式管理小区
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/23 00:46:59
(2012•朝阳区二模)道闸又称栏杆机、挡车器,是现代停车场管理的智能化高科技产品,主要应用于各类停车场、封闭式管理小区出入口等场所.如图甲所示的是某停车场安装的道闸结构示意图,合金制作的空心栏杆,通过固定装置安装在箱体,能绕固定轴O转动90°,固定轴到箱底的高度为h,箱体固定在地面上.弹簧通过连接钢丝一端固定在箱体底面,另一端固定在固定装置上的A点,使用时弹簧保持竖直.可以使栏杆在水平位置和竖直位置间转动.弹簧自重G弹簧=30N,钢丝重忽略不计,固定轴到弹簧的距离是OA=20cm.通过调节连接钢丝的长度,使弹簧的长度为l1=80cm,这时栏杆在水平位置平衡.在栏杆的重心位置上安装了5N重的警示牌,需要调节连接钢丝长度,改变弹簧的拉力,使栏杆仍然在水平位置平衡.栏杆与固定装置总重为G栏杆,重心B点到O点距离为1.2m,若弹簧的长度l与拉力F拉的关系图象如图乙所示.
![](http://img.wesiedu.com/upload/8/07/80781a90743f3f2efebf429271bc4ae3.jpg)
求:
(1)栏杆和固定装置总重G栏杆;
(2)第二次弹簧的长度.
![](http://img.wesiedu.com/upload/8/07/80781a90743f3f2efebf429271bc4ae3.jpg)
求:
(1)栏杆和固定装置总重G栏杆;
(2)第二次弹簧的长度.
![(2012•朝阳区二模)道闸又称栏杆机、挡车器,是现代停车场管理的智能化高科技产品,主要应用于各类停车场、封闭式管理小区](/uploads/image/z/590692-4-2.jpg?t=%EF%BC%882012%E2%80%A2%E6%9C%9D%E9%98%B3%E5%8C%BA%E4%BA%8C%E6%A8%A1%EF%BC%89%E9%81%93%E9%97%B8%E5%8F%88%E7%A7%B0%E6%A0%8F%E6%9D%86%E6%9C%BA%E3%80%81%E6%8C%A1%E8%BD%A6%E5%99%A8%EF%BC%8C%E6%98%AF%E7%8E%B0%E4%BB%A3%E5%81%9C%E8%BD%A6%E5%9C%BA%E7%AE%A1%E7%90%86%E7%9A%84%E6%99%BA%E8%83%BD%E5%8C%96%E9%AB%98%E7%A7%91%E6%8A%80%E4%BA%A7%E5%93%81%EF%BC%8C%E4%B8%BB%E8%A6%81%E5%BA%94%E7%94%A8%E4%BA%8E%E5%90%84%E7%B1%BB%E5%81%9C%E8%BD%A6%E5%9C%BA%E3%80%81%E5%B0%81%E9%97%AD%E5%BC%8F%E7%AE%A1%E7%90%86%E5%B0%8F%E5%8C%BA)
(1)栏杆绕O点转动,可以看作杠杆.当杠杆水平平衡时,受力示意图如下
![](http://img.wesiedu.com/upload/5/b3/5b3ab72ea4a130fa4c042df5e5d3e91b.jpg)
根据杠杆平衡条件:F1•OA=G栏杆•OB
F1=F拉1+G弹簧,从图丙中可以知道:F拉1=300N
G栏杆
(F拉1 +G弹簧)•OA
OB=
(300N+30N)×0.2m
1.2m=55N
(2)栏杆上加了警示牌后G栏杆′=G栏杆+G警示牌=55N+5N=60N
根据杠杆平衡条件:F2•OA=G栏杆′•OB
F2=
G栏杆′•OB
OA=
60N×1.2m
0.2m=360N
F2=F拉2+G弹簧 F拉2=F2-G弹簧=360N-30N=330N
设弹簧原长为l0,由于弹簧伸长的长度与拉力成正比,
所以有等式(l2-l0):(l1-l0)=F拉2:F拉1
(l2-50cm):(80cm-50cm)=330N:300N
解出l2=83cm.
答:(1)栏杆和固定装置总重G栏杆=55N.
(2)第二次弹簧的长度是83cm.
![](http://img.wesiedu.com/upload/5/b3/5b3ab72ea4a130fa4c042df5e5d3e91b.jpg)
根据杠杆平衡条件:F1•OA=G栏杆•OB
F1=F拉1+G弹簧,从图丙中可以知道:F拉1=300N
G栏杆
(F拉1 +G弹簧)•OA
OB=
(300N+30N)×0.2m
1.2m=55N
(2)栏杆上加了警示牌后G栏杆′=G栏杆+G警示牌=55N+5N=60N
根据杠杆平衡条件:F2•OA=G栏杆′•OB
F2=
G栏杆′•OB
OA=
60N×1.2m
0.2m=360N
F2=F拉2+G弹簧 F拉2=F2-G弹簧=360N-30N=330N
设弹簧原长为l0,由于弹簧伸长的长度与拉力成正比,
所以有等式(l2-l0):(l1-l0)=F拉2:F拉1
(l2-50cm):(80cm-50cm)=330N:300N
解出l2=83cm.
答:(1)栏杆和固定装置总重G栏杆=55N.
(2)第二次弹簧的长度是83cm.
(2012•朝阳区二模)道闸又称栏杆机、挡车器,是现代停车场管理的智能化高科技产品,主要应用于各类停车场、封闭式管理小区
物理力学综合题道闸又称栏杆机、挡车器,是现代停车场管理的智能化高科技产品,主要应用于各类停车场、封闭式管理小区出入口等场
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