人字梯受力分析

2024高考物理二轮复习80热点模型最新高考题模拟题专项训练模型5定杆和动杆模型最新高考题1..（2023高考湖南卷）如图，光滑水平地面上有一质量为2m 的小车在水平推力F 的作用下加速运动。

车厢内有质量均为m 的A 、B 两小球，两球用轻杆相连，A 球靠在光滑左壁上，B 球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为μ，杆与竖直方向的夹角为θ，杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

下列说法正确的是（）A.若B 球受到的摩擦力为零，则2tan F mg θ=B.若推力F 向左，且tan θμ≤，则F 的最大值为2tan mg θC.若推力F 向左，且tan 2μθμ<≤，则F 的最大值为4(2tan )mg μθ-D.若推力F 向右，且tan 2θμ>，则F 的范围为4(tan 2)4(tan 2)mg F mg θμθμ-≤≤+【参考答案】CD【名师解析】对选项A ，设在水平向右推力F 作用下，整体加速度为a ，F =4ma ，若B 球所受摩擦力为零，对B 球，由tan θ=ma/mg ，联立解得F=4mgtan θ，A 错误；对选项B ，若推力F 向左，整体向左加速运动，F =4ma 。

小球A 所受向左合力最大值为F A =mgtan θ。

设轻杆中弹力为N ，轻杆中弹力的水平分量N x =F A =mgtan θ，N x =ma 。

对小球B ，由于tan θ≤μ，对小球B ，受到向左的合力F B =f-N x =≤μ2mg-N x =2mgtan θ-N x =mgtan θ联立解得F ≤4mg tan θ，即F 的最大值为4mgtan θ，B 错误；对选项C，若推力F 向左，小球A 所受向左合力最大值为F A =mgtan θ。

小球B ，受到向左的合力最大值F Bmax =f-N x =2μmg -mg tan θ，由于tan 2μθμ<≤，则F Bmax =mg tan θ。

地锚由6个M16膨胀螺栓与地面固定，如下图所示。
图3 地锚示意图
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扶梯扒杆吊装受力计算 计算文件
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4.1 地锚膨胀螺栓拉拔力校核 膨胀螺栓拉拔力： F1 T2 cos ( β) 6 F1 1.114 kN
一般承力杆件安全系数取：3~5 故扒杆满足稳定要求。
三、卷扬机牵引力校核
卷扬机牵引力： 单根钢丝绳受力： 利用率： s M 1500kg T Tmax N Tmax g M Tmax 7.705 10 N s 0.524
3
故卷扬机牵引力符合要求。
四、地锚膨胀螺栓强度校核
人字扒杆吊装示意图11人字扒杆受力分析由于在起吊扶梯的过程中可能出现突然停止等现象将对人字扒杆等设备产生动力影响为此计算时须计入该影响其动载荷系数取11
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扶梯扒杆吊装受力计算
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A 1.806 10 I 2.992 10 i 0.041 m
3 2
m m
π 4 4 D d 64 1 2 2 D d 4

6 4
惯性半径： i
人字扒杆受力如图2所示。
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4
扶梯总重量：
4
m 10 10 kg
3
T 5.394 10 N

,
。
一 均匀 梯子 靠 在 光 滑 的 墙 上
0
。
,
如 图 (一 ) 所 示
,
。
梯 子重
P
,
梯 子 与 地 面 之 间 的 夹角为
,
若 梯子 与 地 面 之 间 的 接 触 是 粗 糙 的
,
求 地面 和 墙 对
在 分 析 梯 子 的 受力情 况 时
子 是均 匀 的
:
,
通常
先 找出 重 力 点
。
。
因为 梯
:
2
。
’ 1 、g c
: 牡丛 召
乙
, ,
,
.
再次 为
O
`
,
如 果在上述 的梯 子上
上 去 一 个体 重 为 彬 的 人
,
已 知 梯 子 与 地 面 之 间 的 夹角
,
o
,
问 这个 人 到 达 什 么 位 置 时
(三 )
,
,
梯 子将 开 始滑 动
。
?
梯 子 受 力 情 况如 图
。 ,
) 听示
我 们 把 人 和 梯 子 一 起 考虑
, 一
。
则可 根据
,
F 一
了万
万 下了
,
和
、 g t
鉴
)
t ,
求得
。
其次
如 果 梯 子 与 地 面 和 墙 壁 之 间 的 接触 都 是 不 光 滑 的
,
梯重仍为
: ,
p
,
长仍 为
l
。
若梯 子 与地 面 之 间 的 摩 擦 系 数为 砰
与墙 壁 之 间 的 摩 擦 系数 为 拌

《稳固结构的探析第一课时结构与稳定性》教学设计：《稳固结构的探析第一课时结构与稳定性》课标分析：（1）知识目标：理解结构稳定性的概念（2）技能目标：能通过技术试验分析影响结构稳定性的主要因素并写出试验报告。

（3）情感目标：通过分析讨论等方法得出结论，培养学生的观察、思维能力，主动参与意识，体验学习乐趣。

渗透安全教育、德育教育，通过案例分析，激发学生自觉树立“四个自信”，培养学生的爱国主义情怀。

《稳固结构的探析第一课时结构与稳定性》教材分析：《结构与设计》是《技术与设计 2 》的第一个主题，该单元总的设计思路是：认识结构——探析结构——设计结构——欣赏结构，“结构”和“设计”共同构成本单元两个核心概念。

结构的稳定性又是结构的重要性质之一，结构体现了空间的概念。

因此，本节内容在《结构与设计》中起到举足轻重的作用。

本节课是《稳定结构的探析》中的第一课时，主要引导学生探究影响结构稳定性的因素，学习的重点是分析影响结构稳定性的主要因素，难点是利用所学知识分析实际案例。

教材通过马上行动、案例分析、探究、小试验及阅读等手段引导学生理解结构的稳定性、探究影响结构稳定性的主要因素。

在教学过程中使用到多媒体、桌子、人字梯和四杆框架等配套教具开展教学，使学生对结构的基本概念有更深的认识，为以后结构的强度、结构的设计等奠定了良好基础。

《稳固结构的探析第一课时结构与稳定性》学情分析学生通过上一节《常见结构的认识》的学习，对结构的概念，结构的受力、及结构的一般分类有了初步的认识，对哪些主要因素影响结构的稳定性和强度会产生兴趣，也有了一定探究的欲望。

因此采用激趣法，合理引导，通过具体的小试验、多媒体手段等方法，使学生基本能够达到本节内容的学习目标。

《稳固结构的探析第一课时结构与稳定性》评测练习：1、请同学们对下图所示“人字梯”进行研究分析，找出影响其结构稳定性的主要因素，并从技术素养的角度对梯子进行受力分析，找到支撑你观点的证据，解决3个假设。