2009届全国名校高考专题训练专题训练一力与物体的*衡

发布于:2021-06-13 16:19:19

2009 届全国名校高考专题训练专题训练一力与物体的*衡
一、选择题
1. 普宁城东中学 2009 届高三物理月考试题 如图所示, ( 届高三物理月考试题)

猎人非法猎猴, 用两根轻绳将猴子悬于空中, 猴子处于静 止状态。以下相关说法正确的是:( A.猴子受到三个力的作用 B.绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互*衡 C.地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力 D.人将绳子拉得越紧,猴子受到的合力越大 答案:AC 2. 黄冈中学 2009 届高三九月份月考物理试题)如图所示,横截面为直角三角形的物 届高三九月份月考物理试题) ( 块 ABC,AB 边靠在竖直墙面上,F 是垂直于斜面 BC 的推力,这时物块静止不动。假设物块 受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,现将力 F 增大,以下说法正确的是( ) A.物块所受合力增大 B F α B.物块所受摩擦力增大 C.物块仍将静止不动 D.物块将向下滑动 A C 答案:BC
3. 山东省济南市 2008 年 2 月高三统一考试)如图物体 A 在竖直向上的拉力 F 的作用 ( 月高三统一考试) 下能静止在斜面上, 则关于 A 受力的个数, 下列说法中正确的 是( ) A.A 一定是受两个力作用 B.A 一定是受四个力作用 C.A 可能受三个力作用 D.A 不是受两个力作用就是受四个力作用 答案:D 4. 山东省嘉祥一中 2008-2009 学年度高三阶段性检测试题)如图所示,物块 M 通过 学年度高三阶段性检测试题) ( 与斜面*行的细绳与小物块 m 相连,斜面的倾角为θ可以改变。讨论物块 M 对斜面的摩擦 力的大小,则一定有( ) A.若物块 M 保持静止,则θ越大,摩擦力越大 B. 若物块 M 保持静止,则θ越大,摩擦力越小 C.若物块 M 沿斜面下滑,则θ越大,摩擦力越大 D.若物块 M 沿斜面下滑,则θ越大,摩擦力越小 答案:D 5.(兴化市 2008-2009 第一学期高三年级期中考试 兴化市 第一学期高三年级期中考试 级期中考试)如图所示,两根直木棍 AB 和 CD 相互 *行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下.若保持两木棍倾角 不变,将两者间的距离稍增大后固定不动,且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部,则( )

)

A.每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力不变 B.每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力变大 C.圆筒将静止在木棍上 D.圆筒将沿木棍减速下滑 答案:AC 6. 盐城市 2008 届高三六所名校联考) ( 届高三六所名校联考) 如图所示, 一质量为 M 的直角劈 B 放在水*面上, 在劈的斜面上放一质量为 m 的物体 A,用一沿斜面向上的力 F 作用于 A 上,使其沿斜面匀 速上滑,在 A 上滑的过程中直角劈 B 相对地面始终静止,则关于地面对劈的摩擦力 f 及支持 力 N 正确的是 ( ) A.f = 0 ,N = Mg+mg V B.f 向左,N <Mg+mg C.f 向右,N <Mg+mg A D.f 向左,N =Mg+mg F B α 答案:B 7. 山东省潍坊市 2008 届质量检查试题) 届质量检查试题) 若两个分力 F1、 夹角为α F2 (900<α<1800) , ( 且α保持不变,则下列说法正确的是: ( ) A. 一个力增大,合力一定增大 B. 两个力都增大,合力一定增大 C. 两个力都增大,合力可能减小 D. 两个力都增大,合力大小可能不变 答案:CD 8. (2008 年苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查)如图所 年苏、 镇四市高三教学情况调查) . ( 示,一斜面体静止在粗糙的水*地面上,一物体恰能在斜面体上沿 斜面匀速下滑,可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用.若* 行于斜面的方向用力 F 向下推此物体,使物体加速下滑,斜面体 依然和地面保持相对静止,则斜面体受地面的摩擦力( ) A.大小为零 B.方向水*向右 C.方向水*向左 D.大小和方向无法判断 答案:A 9. 南京金陵中学、海安高级中学 08 年高三物理联合模拟试卷)半圆柱体 P 放在粗糙 年高三物理联合模拟试卷) (南京金陵中学、 的水*地面上,其右端有一竖直放置的光滑档板 MN。在半圆柱体 P 和 MN 之间放有一个光 滑均匀的小圆柱体 Q,整个装置处于静止,如图所示是这个装 M Q 置的截面图。现使 MN 保持竖直并且缓慢地向右*移,在 Q P 滑落到地面之前,发现 P 始终保持静止。则在此过程中,下列 说法正确的是 ( ) N A.MN 对 Q 的弹力逐渐减小 B.地面对 P 的支持力逐渐增大 C.Q 所受的合力逐渐增大 D.地面对 P 的摩擦力逐渐增大 答案:D 10.(江苏省拼茶中学 2008 届高三物理五月份模拟试卷 届高三物理五月份模拟试卷)半圆柱体 P 放在粗糙的水*面 江苏省拼茶中学

上,有一挡板 MN,延长线总是过半圆柱体的轴心 O,但挡板与半圆柱不接触,在 P 和 MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q,整个装置处于静止状态,如图是这个装置的截面图, 若用外力使 MN 绕 O 点缓慢地顺时针转动,在 MN Q 到达水*位置前, 发现 P 始终保持静止, 在此过程中, M 下列说法中正确的是 ( ) P A.MN 对 Q 的弹力逐渐增大 N B.地面对 P 的弹力逐渐增大 O C.P、Q 间的弹力先减小后增大 D.Q 所受的合力逐渐增大 答案:B 11.(姜堰市第二中学 2007~2008 学年度第三次模拟考试高三物理试题)杂技表演的 2007~ 学年度第三次模拟考试高三物理试题) ( 安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d……等为网绳的结点,安全 网水*张紧后, 若质量为 m 的运动员从高处落下, 并恰好落在 O 点上, 该处下凹至最低点时, 网绳 dOe, 均为 120° 张角, bOg 如图乙所示, 此时 O 点受到向下的冲击力大小为 2F,则这 时 O 点周围每根网绳承受的张力大小为( ) A.F C. 2 F + mg B.

F 2

D.

2 F + mg 2

答案:A 12. 南通市 2007-2008 学年度第四次高三教学调研测试试卷)如图所示,重量为G的 2007学年度第四次高三教学调研测试试卷) ( 物体 A 在大小为 F 的水*向左恒力作用下,静止在倾角为α的光滑斜面上。下列关于物体 对斜面压力N大小的表达式,不正确的是( ) ... A. N = G + F
2 2

C. N = G sin α + F cos α 答案:C

G cos α F D. N = sin α
B. N =

13. 山东省威海市 2008 年 3 月高三教学质量检测)如图所示一质量为 m、带电量为 q ( 月高三教学质量检测) 的小球用细线系住,线的一端固定在 o 点。若在空间加上匀强电场,*衡时线与竖直方向成 o 60?角。则电场强度的最小值为 ( ) 60? A.mg/2q B. 3 mg/2q C.2mg/q D.mg/q 答案:B 14.(卢湾区 2007 学年第一学期高三年级期末考试物理试卷) 学年第一学期高三年级期末考试物理试卷) ( 用与竖直方向成 θ 角 (θ<45°) 的倾斜轻绳 a 和水*轻绳 b 共同固 定一个小球,这时绳 b 的拉力为 F1。现保持小球在原位置不动, 使绳 b 在原竖直*面内逆时转过 θ 角后固定,绳 b 的拉力变为 F2; 再转过 θ 角固定,绳 b 的拉力为 F3,则( ) B.F1<F2<F3 A.F1=F3>F2 C.F1=F3<F2 D.F1>F2>F3

3 θ a θ θ b 2 1

答案:A 15. 2007 学年第二学期部分郊县高三调研测试)两个所受重力大小分别为 GA 和 GB 的 学年第二学期部分郊县高三调研测试) ( 小球 A 和 B,用轻杆连接,放置在光滑的半球形碗内。小球 A、B 与碗的球心 O 在同一竖直 *面内, 如图所示, 若碗的半径为 R, 细杆的长度为 2 R, A>GB, G 由关于连接两小球的 细 杆 AB 静止时与竖直方向的夹角 θ,以下说法正确的是( ) GB π A.arctanG +4 A GA π C.2 -arctanG B GA π B. arctanG +4 B GB π D.4 -arctanG A
O R

θ
A

B

答案:A 16. 虹口区 2008 年物理学科高考练*题) 年物理学科高考练*题) 放在粗糙水*面上的物体 A 上叠放着物体 B。 ( A 和 B 之间有一根处于压缩状态的弹簧。A、B 均处于静止状态,下列说法中正确的是 ( ) A.B 受到向左的摩擦力。 B.B 对 A 的摩擦力向右。 A B C.地面对 A 的摩擦力向右。 D.地面对 A 没有摩擦力。 答案:D 17.(黄浦区 2007 学年度第一学期期终基础学业测评高三物理试卷) 学年度第一学期期终基础学业测评高三物理试卷) .如图所示,人的 ( 质量为 M,物块的质量为 m,且 M>m,若不计绳与滑轮的摩擦,则当人拉着绳向右跨出一步 后,人和物仍保持静止,则下列说法中正确的是( ) A.地面对人的摩擦力减小 B.地面对人的摩擦力增大 m C.人对地面的作用力不变 M D.人对地面的作用力增大 答案:BD 18.(黄浦区 2007 学年度第一学期期终基础学业测评高三物理试卷) 学年度第一学期期终基础学业测评高三物理试卷) .如图所示,晾晒 ( 衣服的绳子轻且光滑, 悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的, 轻绳两端分别固定在两根竖直杆 上的 A、B 两点,衣服处于静止状态.如果保持绳子 A 端位置不变,将 B 端分别移动到不同 的位置。下列判断正确的是( ) A.B 端移到 B1 位置时,绳子张力不变 B.B 端移到 B2 位置时,绳子张力变小 C.B 端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力 变大 D.B 端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力 变小 答案:AD 19.(上海嘉定区 2007 学年上学期高三调研物理)如图所示, 学年上学期高三调研物理) ( 一个质量为 3.0kg 的物体, 放在倾角为 θ = 30° 的斜面上静止不动, 若用竖直向上的力 F = 5.0 N 提物体,物体仍静止,下述结论正确 的是 ( ) A.物体受到的摩擦力减小 2.5N

B.物体对斜面的作用力减小 5.0N C.斜面受到的压力减小 5.0N D.物体受到的合外力减小 5.0N 答案:AB 20.(南汇区 2007 学年度第一学期高三期末考试物理试卷) 学年度第一学期高三期末考试物理试卷 .两块带柄的竖直*行板 A、 物理试卷) ( B 在外力作用下,夹着一个重为 G 的方木块 C,A、B、C 均处于静止状态。欲将 C 从两板间 沿竖直方向缓慢拉出,可对 C 施加竖直方向的外力 F。在 C 被拉出的过程中,A、B 板始终 静止不动,且对 C 的压力保持不变。则( ) B A A.将C向下拉出时,拉力F大于C受到的摩擦力 B.将C向上拉出时,拉力F大于C受到的摩擦力 C C.将C向下拉出时,C受到的摩擦力比静止时的摩擦力大 D.将 C 向上拉出时,C 受到的摩擦力比静止时的摩擦力小 答案:BC 21.(2008 届十一校高三联考)如图所示,斜劈形物体的质量为 M,放在水*地面上, 届十一校高三联考) ( 质量为 m 的粗糙物块以某一初速沿斜劈的斜面向上滑,至速度为零后又加速返回,而斜劈 始终保持静止,物块 m 上、下滑动的整个过程中( ) A.地面对斜劈 M 的摩擦力方向先向左后向右 B.地面对斜劈 M 的摩擦力方向没有改变 m M C.地面对斜劈 M 的支持力大于(M+m)g D.物块 m 向上、向下滑动时加速度大小相同 答案:B 22.(2007 学年度第一学期宝山区高三物理期末测试卷) 学年度第一学期宝山区高三物理期末测试卷) .如图所示,重为 3N 的物体置 ( 于倾角为 37?的斜面上,用*行于斜面的大小为 5N 的力 F 作用于物体,物体恰在斜 面上做匀速直线运动,而斜面相对于地面保持静止,则下列说法中正确的是 (cos37?=0.8,sin37?=0.6 ) ( ) A.物体可能沿斜面向下运动; F B.斜面对物体有摩擦力的作用; 37? C.斜面对地面没有摩擦力的作用; D.斜面对物体的作用力水*向左。 答案:BD

23.(上海梅山高级中学物理高考模拟试题一) (上海梅山高级中学物理高考模拟试题一) .如图所示,物体 A 靠在 竖直墙面上,在竖直推力 F 的作用下,物体 A、B 均保持静止。则物体 A 的 受力个数为 ( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案:B 24.(常州市部分学校 2007-2008 学年度第一学期高三第一次月考)如图所 2007学年度第一学期高三第一次月考) ( 示,物体 A 靠在竖直墙面上,在竖直推力 F 的作用下,物体 A、B 均保持静止。 则物体 B 的受力个数为 ( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案:C 25.(常州市部分学校 2007-2008 学年度第一学期高三第一次月考)如 图所示的装置,用两根细绳拉住一个小球,两细绳间的夹角为θ,细绳

A B F

B C A

AC 呈水*状态.现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动,共转过 90°.在转动的过程中, CA 绳中的拉力 F1 和 CB 绳中的拉力 F2 的大小发生变化,即 ( ) A.F1 先变小后变大 B.F1 先变大后变小 C.F2 逐渐减小 D.F2 最后减小到零 答案:BCD 26.(南京市 2008 届高三第一次模拟考试) 如图所示,轻绳一端系在质量为 m 的物块 届高三第一次模拟考试) ( A 上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆 MN 的圆环上.现用水*力 F 拉住绳子上一点 O,使物块 A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置, 但圆环仍保持在原来位置不动.在这一过程中,环对杆的摩擦力 F1 和 环对杆的压力 F2 的变化情况是( ) A.F1 保持不变,F2 逐渐增大 B.F1 保持不变,F2 逐渐减小 C.F1 逐渐增大,F2 保持不变 D.F1 逐渐减小,F2 保持不变 答案:B 27.(2008 届海安如皋高三物理期中联考试卷 届海安如皋高三物理期中联考试卷)如图所示,用轻绳吊一个重为 G 的小球, 欲施一力 F 使小球在图示位置*衡(θ<30°) 下列说法正确的是 , ( ) θ A.力 F 最小值为 Gsinθ F B.若力 F 与绳拉力大小相等,力 F 方向与竖直方向必成 θ 角 C.若力 F 与 G 大小相等,力 F 方向与竖直方向可能成 θ 角 G D.若力 F 与 G 大小相等,力 F 方向与竖直方向可能成 2θ 角 答案:ABD 28.(2008 南通市八所名校高三联考 南通市八所名校高三联考)如图所示,用一根长为 L 的细绳一端固定在 O 点, 0 另一端悬挂质量为 m 的小球 A ,为使细绳与竖直方向夹 30 角且绷紧,小球 A 处于静止,则 需对小球施加的最小力等于( ) A. 3mg B.

3 mg 2
3 mg 3

O ╯ 0 30 A

C.

1 mg 2

D.

答案:C 29.(常州市部分学校 2007-2008 学年度第一学期高三第一次月考) 2007学年度第一学期高三第一次月考) ( 质量为 m 的物体放在倾角为α的斜面上, F 垂直于斜面作用在物体 力 上,物体处于静止状态,如图所示.下列说法中正确的是( ) A.力 F 越大,物体所受摩擦力越大 B.力 F 越小,物体所受摩擦力越小 C.力 F 越大,物体所受摩擦力可能越大,也可能越小 D.物体所受摩擦力的大小与力 F 无关 答案:D

F m

α

30. 南京市 2008 届 高 三 质 量 检 测)如图所示,物体 m 与斜面体 M 一起静止在 ( 水*面上。若将斜面的倾角θ稍微增大一些,且物体 m 仍静止在斜面上,则 ( ) A.斜面体对物体的支持力变小 B.斜面体对物体的摩擦力变大

C.水*面与斜面体间的摩擦力变大 D.水*面与斜面体间的摩擦力变小 答案:AB 31.江中 邗中高考模拟试卷 4 )如图, (江中 质量为 M 的三角形木块 A 静止在水*面上. 一 质量为 m 的物体 B 正沿 A 的斜面下滑, 三角形木块 A 仍然保持静止。 则下列说法中正确 的是 ( ) A.A 对地面的压力可能小于(M+m)g B.水*面对 A 的静摩擦力可能水*向左 C.水*面对 A 的静摩擦力不可能为零 D.B 沿 A 的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力 F 的作用,当力 F 的大小满足 一定条件时,三角形木块 A 可能会开始滑动 答案:AB 32. 广东省汕头市 2008 年普通高校招生模拟考试)在如图 a 年普通高校招生模拟考试) ( b 所示装置中,两物体质量分别为 m1、m2,悬点 a、b 间的距离远 α β 大于滑轮的直径,不计一切摩擦,整个装置处于静止状态.由图 m2 可知( ) A.α一定等于β B.m1 一定大于 m2 D.m1 可能大于 2m2 C.m1 一定小于 2m2 答案:AC 33. 2008 届六校第二次联考 届六校第二次联考)小明想推动家里的衣橱,但使 . ( 出了吃奶的力气也推不动,他便想了个妙招,如图所示,用 A、B 两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣 橱居然被推动了!?下列说法中正确的是( ) A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱 B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大 C.这有可能,A 板对衣橱的推力有可能大于小明的重力 D.这有可能,A 板对衣橱的推力不可能大于小明的重力 答案:C 34. 江苏省启东市 (江苏省启东市 届高三第一次调研测试) . 江苏省启东市2008届高三第一次调研测试)如图所 ( 届高三第一次调研测试 示, 轻绳两端分别与A、 C两物体相连接, A=1kg, B=2kg, C=3kg, m m m 物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,轻绳与滑 F 轮间的摩擦可忽略不计.若要用力将C物拉动,则作用在C物上 2 水*向左的拉力最小为(取g=10m/s ) ( ) A.6N B.8N C.10N D.12N 答案:B 35.(江苏省南京市 2008 年高三第二次调研测试 年高三第二次调研测试)如图所示, 江 一物块受到一个水*力 F 作用静止于斜面上,此力 F 的方向与斜面 *行,如果将力 F 撤除,下泄对物块的描述正确的是( ) A.物块将沿斜面下滑 B.物块受到的摩擦力变大 C.物块立即获得加速度 D.物块所受的摩擦力方向改变 答案:D
m1

A B C

36.(山东省德州市 2008 质检)如图所示,两个完全相同的光滑小球(不能视为质点) ( 质检) , 静止在内壁光滑的半球形碗底,两球之间的相互作用力的大小为 大小均为 A. C.

F1

;每个小球对碗的压力

F2

。 当碗的半径逐渐增大时, 下列说法正确的是 ( )

F1 F1



F2

均变大

B. D.

F1 F1



F2

均变小

变大,

F2

变小

变小,

F2

变大

答案:B 37.(江苏省如东高级中学 08 届高三第三次阶段测试物理试题 江苏省如东高级中学 届高三第三次阶段测试物理试题)如图所示,用两根细线把 A、B 两小球悬挂在天花板上的同一点 O,并用第三根细线连接 A、B 两小球,然后用某个力 F 作用在小球 A 上, 使三根细线均处于直线状态, OB 细线恰好沿竖直方向, 且 O F4 两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的( ) A A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 答案:BC B 38. 山东省烟台市 2007—2008 学年度第一学期高三期中考试 (山东省烟台市 2007— 学年度第一学期高三期中考试)物体 C 置 于水*地面上,A、B 由细绳通过固定在 C 上的定滑轮相连,C 的表面水*,整个系统处于 静止状态,不计滑轮与细绳之间的摩擦,则下列说法正确的是 ( ) A.B 与 C 之间的接触面一定是粗糙的 B.B 与 C 之间的接触面一定是光滑的 C.C 与地面之间的接触面一定是粗糙的 D.C 与地面之间的接触面可能是光滑的 答案:AD 39.(黄浦区 2008 年高考模拟考)在研究摩擦力的实验中,用弹簧秤水*拉一放在水* 年高考模拟考) ( 桌面上的小木块,小木块的运动状态及弹簧秤的读数如表格所示(每次实验时,木块与桌面 的接触面相同) 。则由表分析可知( ) A.木块受到的最大摩擦力为 0.7N B.木块受到的最大静摩擦力可 能为 实验 运动 弹簧秤读数 0.6N 次数 状态 (N) C.在这五次实验中,木块受到 的摩擦 1 0.4 静止 力大小只有三次是相同的 2 0.6 静止 D.在这五次实验中,木块受到 的摩擦 3 0.7 加速 力大小只有两次是相同的 4 0.5 匀速 答案:BC 5 0.3 减速

F3 F2 F1

40.(青口一中 2009 届高三期中调研测试 青口一中 届高三期中调研测试)如图所示,质量为 M 的长方体物块放在水*放置的钢板 C 上,物块与钢板间的动摩 擦因数为 m,由于光滑固定导槽 A、B 的控制,该物块只能沿水* 导槽运动.现使钢板以速度 v1 向右匀速运动,同时用水*力 F 拉 动物块使其以速度 v2(v2 的方向与 vl 的方向垂直, 沿 y 轴正方向) 沿槽匀速运动,以下说法正确的是( ) A.若拉力 F 的方向在第—象限,则其大小一定大于 ?mg

B.若拉力 F 的方向在第二象限,则其大小可能小于 ?mg C.若拉力 F 的方向沿 y 轴正方向,则此时 F 有最小值, 其值为 ?mg

v1
2 v12 + v 2

D.若拉力 F 的方向沿 y 轴正方向,则此时 F 有最小值, 其值为 ?mg 答案:BD

v2
2 v12 + v 2

二、计算题 2007学年度第一学期期末调研考试) 41.(连云港 2007-2008 学年度第一学期期末调研考试)如图所示,轻杆 BC 的 C 点用光
滑铰链与墙壁固定,杆的 B 点通过水*细绳 AB 使杆与竖直墙壁保持 30°的夹角. 若在 B 点 悬挂一个定滑轮(不计重力) ,某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量 m=30kg,人的质 A B 量 M=50kg,g 取 10 m/s2.试求: (1)此时地面对人的支持力; O (2)轻杆 BC 和绳 AB 所受的力. 30° 答案: (1)FN=200N (2)FAB=200 3 N;FBC=400 3 N; m C M 42. 江苏省泗阳中学 2007—2008 学年度第一次月考)如图 ( 2007— 学年度第一次月考) 所示,A、B是系在绝缘细线两端,带有等量同种电荷的小球, 其中 mA=0.3kg,细线总长为 58cm,现将绝缘细线通过 O 点的光 滑定滑轮,将两球悬挂起来,两球*衡时,OA 的线长等于 OB 的线长,A 球依于光滑绝缘竖直墙上,B 球悬线 OB 偏离竖直方 向 600 角,求: (1)B 球的质量; (2)细绳中的拉力大小 解析:对 A 球有: T―mAg―Fsin30?=0 N―Fcos30?=0 O 600

B

A

对 B 球有:Tcos60?+Fcos60?=mBg Tsin60?=Fsin60? 由以上解得:mB=0.6kg T=6N 43.(海门市 2008 届高三第一次诊断性考试试卷)一根弹性细绳 届高三第一次诊断性考试试卷) ( 原长为 l,劲度系数为 k,将其一端穿过一个光滑小孔 O(其在水*地 面上的投影点为 O’) ,系在一个质量为 m 的滑块 A 上,A 放在水*地 面上.小孔 O 离绳固定端的竖直距离为 l,离水*地面高度为 h (h<mg/k) ,滑块 A 与水*地面间的最大静摩擦力为正压力的 μ 倍. 问: (1)当滑块与 O’点距离为 r 时,弹性细绳对滑块 A 的拉力为 多大? (2)滑块处于怎样的区域内时可以保持静止状态? 解析:(1)?X= h + r
2 2

l

O’

T=k?X =k h + r
2

2

(2)设 A 静止时离 O’的距离为 r,此位置处 A 将受到四个力的作用,有 N+Fcosα=mg Fsinα=f 而 F=kh/cosα fmax=μN ∴kr=f≤fmax=μ (mg-kh) 即 r≤μ (mg-kh)/k 这表明,滑块可以静止在以 O’为圆心,μ (mg-kh)/k 为半径的圆域内的任意位置. 44. 2008 年上海市高三物理质量抽 ( 查卷) 查卷)今年春节前后,我国南方大部分省 区遭遇了罕见的雪灾,此次灾害过程造成 17 个省(区、市、兵团)不同程度受灾。 尤其是雪灾天气造成输电线被厚厚的冰层 包裹(如图甲) ,使相邻两个铁塔间的拉力 大大增加,导致铁塔被拉倒、压塌(如图 乙) ,电力设施被严重损毁,给这些地方群 众的生产生活造成了极大不便和巨大损 失。 当若干相同铁塔等高、等距时,可将 之视为如图所示的结构模型。 已知铁塔 (左 右对称)质量为 m,塔基宽度为 d。相邻 铁塔间输电线的长度为 L,其单位长度的 输电线顶端的切线与竖直方向 质量为 m0,

θ

L H

成 θ 角。已知冰的密度为 ρ,设冰层均匀 包裹输电线上,且冰层的横截面为圆形, d 其半径为 R(输电线的半径可忽略)。 丙 (1) 每个铁塔塔尖所受的压力将比原 来增大多少? (2)被冰层包裹后,输电线在最高点、最低点所受的拉力大小分别为多少? (3)若某铁塔一侧的输电线在顶端断裂,该铁塔由于受力不对称,会造成该塔以塔基 另一侧与地面的接触点为轴旋转翻倒。已知地面对塔基的最大拉力为 F(该力可简化为作用 点位于塔基中心、方向竖直向下的拉力),设铁塔包裹冰前后的质量之比与输电线包裹冰前 后的质量之比相同, 要使铁塔不致翻倒, 输电线*谋惆刖 R 的最大值 Rmax 为多少? 解析: (1)输电线线冰层的体积 V 冰 = πR2L 由对称关系可知,塔尖所受压力的增加值等于一根导线上冰层的重力,即 ΔN = ρV 冰 g= πρR2Lg (2)输电线与冰层的总质量 M' = m0L + πρR2Lg,输电线受力如图甲所示。 由共点力的*衡条件,得 2F1cosθ = m0Lg + πρR2Lg

πρ 2 输电线在最高点所受的拉力 F1 = m0 + R Lg 2 cosθ 半根输电线的受力如图乙所示。 由共点力的*衡条件,得 F2 = F1sinθ

输电线在最低点所受的拉力 F2 = F1 θ θ

m0 + πρR 2 Lg tan θ 2

F1

F1 θ F2 m'g 图丙 F F1'

M'g/2 图甲 M'g 图乙

2 (3)设铁塔被冰包裹后的质量为 m',则 m' = m0 + πρR m m0

铁塔即将翻倒时受力如图丙所示。 以塔基的最右端为转轴,R 取最大值时: (m' g + F ) ? 又 F1'=F1,联立各式,得 Rmax = (mg + F )d ? m0 LgH tan θ md πρg ( LH tan θ ? )
m0

d = F1 ' sin θ ? H 2


相关推荐

最新更新

猜你喜欢