环套杆的力学难点在于杆对环的弹力方向的确定.

例题:如图所示,

杆件内力分析 环套杆力学典例(1)

两根固定的光滑硬杆OA、OB成θ角,在杆上各套一轻环P、Q,P、Q用线相连.现用一恒力F沿OB方向拉环Q,则当两环稳定时,轻线上的张力为多大?

杆件内力分析 环套杆力学典例(2)

例题:如图所示,

杆件内力分析 环套杆力学典例(3)

可视为质点的两个小球A、B穿在固定且足够长的粗糙水平细杆上,A、B与细杆的动摩擦因数μA=μB=√3/2。不可伸长的轻绳跨过光滑轻质滑轮与A、B连接,用外力F₀拉动滑轮,使A、B沿杆一起匀速移动,轻绳两端分别与杆的夹角α=30°,β=60°,则mA:mB等于(CD)

A.2:√3

B.1:2√3

C.3√3:1

D.3√3:5

杆件内力分析 环套杆力学典例(4)

例题:竖直细杆上套有一个1kg的小圆环,圆环左侧系住一劲度系数k=500N/m的轻弹簧,已知弹簧与竖直方向的夹角为θ=37°,圆环始终静止,则以下分析正确的是()

杆件内力分析 环套杆力学典例(5)

A.当弹簧伸长量x=2.5cm时,圆环与竖直杆的摩擦力为零

B.当弹簧伸长量x=0.5cm时,圆环与竖直杆的弹力F=1.5N

C.保持弹簧伸长量不变,适度减小θ,圆环与细杆之间的弹力变小

D.保持弹簧伸长量不变,适度减小θ,圆环与细杆之间的摩擦力变小

杆件内力分析 环套杆力学典例(6)

例题:如图所示,

杆件内力分析 环套杆力学典例(7)

固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为m的小球套在圆环上.一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移.在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力F的大小变化情况是(C)

A.F不变,FN增大

B.F不变,FN减小

C.F减小,FN不变

D.F增大,FN减小

杆件内力分析 环套杆力学典例(8)

例题:如图所示,

杆件内力分析 环套杆力学典例(9)

轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O,使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是(B)

A.f不变,N不变

B.f增大,N不变

C.f增大,N减小

D.f不变,N减小

例题:一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图中所示

杆件内力分析 环套杆力学典例(10)

位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成30°夹角。已知B球的质量为2kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量。

杆件内力分析 环套杆力学典例(11)

例题:如图所示,

杆件内力分析 环套杆力学典例(12)

质量是m的小球带有正电荷,电荷量为q,小球中间有一孔套在足够长的绝缘细杆上.杆与水平方向成θ角,与球的动摩擦因数为μ,此装置放在沿水平方向、磁感应强度为B的匀强磁场中.若从高处将小球无初速释放,已知重力加速度为g,小球下滑过程中加速度的最大值为____和运动速度的最大值为____.

杆件内力分析 环套杆力学典例(13)

例题:如图所示,

杆件内力分析 环套杆力学典例(14)

两个倾角相同的滑杆上分别套有A、B两个圆环,两个圆环上分别用细线悬吊两个物体C、D,当它们都沿滑杆向下滑动时A的悬线与杆垂直,B的悬线竖直向下.下列说法正确的是(C)

A.A环与滑杆之间有摩擦力

B.B环与滑杆之间没有摩擦力

C.A环做的是匀加速直线运动

D.B环做的是匀加速直线运动

例题:如图所示,

杆件内力分析 环套杆力学典例(15)

固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h,让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零,则在圆环下滑过程中(C)。

A:圆环机械能守恒

B:弹簧的弹性势能先增大后减小

C:弹簧的弹性势能变化了mgh

D:弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大

例题:长为的轻绳,一端用轻环套在水平光滑的横杆上(轻绳与轻环的质量都忽略不计),另一端连接一质量为m的小球,开始时,将系球的绳子绷紧并转到与横杆平行位置,然后轻轻放手,当绳子与横杆成θ角时,如图所示,

杆件内力分析 环套杆力学典例(16)

小球速度在水平方向的分量大小是___,竖直方向的分量大小是___.

杆件内力分析 环套杆力学典例(17)

例题:如图所示,

杆件内力分析 环套杆力学典例(18)

一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中。现使滑环获得某一初速度v₀向右运动,则之后滑环在杆上的运动情况可能是(ABD)

A.始终做匀速运动

B.开始做减速运动,最后静止在杆上

C.先做加速运动,最后做匀速运动

D.先做减速运动,最后做匀速运动

例题:如图所示,

杆件内力分析 环套杆力学典例(19)

为一竖直放置的圆环,小球套在环上,可在环上做圆周运动.现给小球一初速度,使它在圆环上做圆周运动,则关于小球在最高点受到的弹力方向如何?

【解析】重力mg与mv²/R对比.

例题:如图所示,

杆件内力分析 环套杆力学典例(20)

半径为R的光滑圆环上套有一质量为m的小环,当圆环以角速度ω绕着环心的竖直轴旋转时,求小环偏离圆环最低点的高度.

杆件内力分析 环套杆力学典例(21)

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