有一种机械装置,叫做“滚珠式力放大器”,其原理如图所示,斜面A可以在水平面上滑动,斜面B以及物块C都是被固定的,它们均由

有一种机械装置,叫做“滚珠式力放大器”,其原理如图所示,斜面A可以在水平面上滑动,斜面B以及物块C都是被固定的,它们均由钢材制成,钢珠D置于A、B、C之间,当用水平力F推斜面A时,钢珠D对物块C的挤压力F′就会大于F,故称为“滚珠式力放大器”.如果斜面A、B的倾角分别为α、β,不计一切摩擦力以及钢珠D自身的重力,这一装置的力放大倍数(即F′与F之比)是______.
amelie66 1年前 已收到1个回答 举报

fsgoldenpc 春芽

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解题思路:对A、B分别进行受力分析,对A分析,在水平方向上推力F等于D对A压力在水平方向上的分力,再对D分析,运用共点力平衡进行求解,得出F′与F的关系.

如图所示,
分别分析斜面A、钢珠的受力,由A在水平方向合力为0、钢珠受到的三个力合力为0,分别列方程式:
对A在水平方向有:F=NAsinα
对D有:
F′=NAsinα+NBcosβ
NAcosα=NBsinβ
解得:F'=(1+cotαcotβ)F.
即放大倍数为:k=1+cotαcotβ
故答案为:1+cotαcotβ.

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用.

考点点评: 解决本题的关键是正确地进行受力分析,根据共点力平衡,运用正交分解法、分解法或合成法进行求解.

1年前

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