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CalcGospel 國際數學圖譜
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IAL 2024 Jan Q5

A Level / Edexcel / M1

IAL 2024 Jan Paper · Question 5

题目

Problem

Figure 4

A beam ABAB has mass 30 kg30\text{ kg} and length 3 m3\text{ m}.

The beam rests on supports at CC and DD where AC=0.4 mAC = 0.4\text{ m} and DB=0.4 mDB = 0.4\text{ m}, as shown in Figure 4.

A person of mass 55 kg55\text{ kg} stands on the beam between CC and DD.

The person is modelled as a particle at the point PP, where CP=xCP = x metres and 0<x<2.20 < x < 2.2

The beam is modelled as a uniform rod resting in equilibrium in a horizontal position.

Using the model,

(a) show that the magnitude of the reaction at CC is (686245x) N(686 - 245x)\text{ N}.

(3)

The magnitude of the reaction at CC is four times the magnitude of the reaction at DD.

Using the model,

(b) find the value of xx

(4)

The person steps off the beam and places a package of mass M kgM\text{ kg} at AA.

The package is modelled as a particle at the point AA.

The beam is now on the point of tilting about CC.

Using the model,

(c) find the value of MM

(3)
题目中文翻译

图 4 显示了一根质量为 30 kg30\text{ kg}、长度为 3 m3\text{ m} 的梁 ABAB

梁支在 CCDD 处的支座上,其中 AC=0.4 mAC = 0.4\text{ m}DB=0.4 mDB = 0.4\text{ m}

一个质量为 55 kg55\text{ kg} 的人站在梁上的 CCDD 之间。

此人被模型化为点 PP 处的质点,其中 CP=xCP = x 米,且 0<x<2.20 < x < 2.2

梁被模型化为在水平位置保持平衡的均匀细杆。

利用该模型,

(a) 证明 CC 处支持力的大小为 (686245x) N(686 - 245x)\text{ N}

CC 处支持力的大小是 DD 处支持力大小的四倍。

利用该模型,

(b) 求 xx 的值。

该人步下梁,并将一个质量为 M kgM\text{ kg} 的包裹放置在 AA 处。

包裹被模型化为点 AA 处的质点。

此时梁恰好要绕 CC 倾覆。

利用该模型,

(c) 求 MM 的值。

解答