题目列表(包括答案和解析)
11.(14分)如图10所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆OA、OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为θ,当竖直向下的力F作用在铰链上时,滑块间细线的张力为多少? 图10
解析:首先,把竖直向下的力F沿两杆OA、OB方向分解,如图甲所示,可求出作用于滑块上斜向下的力
F1=F2=.
经分析,斜向下的压力F1将产生两个效果:竖直向下压滑块的力F1″和沿水平方向推滑块的力F1′,因此,将F1沿竖直方向和水平方向分解,如图乙所示,考虑到滑块未受
摩擦力,细线上的张力等于F1的水平方向上的分力F1′,即F1′=F1cos=F1sin,代入F1的值得
F1′=tan.
答案:tan
10.(2010·江门模拟)如图9所示,固定在地面上的粗糙绝缘斜面ABCD的倾角为θ,空间中存在着与AB边平行的水平匀强电场,场强大小为E.将一个带正电的小物块(可视为质点)放置在这个斜面上,小物块质量为m,所带电荷量为q,与斜面间的动摩擦因数为μ.若小物块静止,则下列说法中正确的是( ) 图9
A.小物块受到五个力的作用
B.小物块所受的摩擦力等于μmgcosθ
C.小物块所受的摩擦力等于mgsinθ
D.小物块所受的摩擦力大于Eq
解析:小物块受重力mg,斜面的支持力FN,水平向右的电场力Eq,还有斜面对物块的静摩擦力Ff共4个力,A错误;由沿斜面合力为零,可得小物块受的静摩擦力与电场力Eq和重力沿斜面向下的分力mgsinθ的合力等大反向,即Ff=>Eq,故D正确,B、C错误.
答案:D
9.(2011·邳州模拟)如图8所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,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,对小球施加的最小的力等于( )
A.mg B.mg 图8
C.mg D.mg
解析:以小球为研究对象,受三个力作用:重力、绳的拉力及所施加的一个力,O点固定,细绳方向也不变,即绳上的拉力方向不变,且绳的拉力与所施力的合力与重力一定满足等值反向,如图,由矢量三角形可知,所施力的最小值为Fmin=mgsin30°=mg.
答案:C
8.如图7所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆(即:杆在O端所受的力沿杆OC方向).转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内.∠AOB=90°,∠COD=60°.若在O点处悬挂一个质量为m的物体,则平衡后绳AO所受的拉力为( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg 图7
解析:以O点为研究对象,把竖直向下的绳的拉力沿杆方向和OD方向分解如图
则FOD=mgcot60°=mg
再把FOD沿绳AO、BO方向分解如图
则FAO=FODsin45°=mg.
答案:D
7.如图6所示,轻杆BC一端用铰链固定于墙上,另一端有一小滑轮C,重物系一绳经C固定在墙上的A点,滑轮与绳的质量及摩擦均不计.若将绳一端从A点沿墙稍向上移,系统再次平衡后,则( )
A.绳的拉力增大
B.轻杆受到的压力减小
C.绳的拉力不变 图6
D.轻杆受的压力不变
解析:当系统平衡时,绳的拉力始终等于重物的重力,故绳的拉力不变,A错误,C正确;若将绳的上端从A点沿墙稍向上移,平衡时AC与CD两段绳的夹角变大,因绳的拉力不变,故两段绳的拉力的合力变小,绳对轻杆的压力减小,B正确,D错误.
答案:BC
6.如图5所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )
A.mg和mg B.mg和mg 图5
C.mg和μmg D.mg和μmg
解析:三棱柱受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用而平衡,故FN=mgcos30°=mg,Ff=mgsinθ=mg,A正确.
答案:A
5.如图4甲所示为杂技表演的安全网示意图,网绳的结构为正方格形,O、a、b、c、d…等为网绳的结点.安全网水平张紧后,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、bOg均成120°向上的张角,如图乙所示,此时O点受到的向下的冲击力大小为F,则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为( )
图4
A.F B.
C.F+mg D.
解析:O点周围共有4根绳子,设每根绳子的力为F′,则4根绳子的合力大小为2F′,所以F=2F′,所以F′=,应选B.
答案:B
4.如图3所示,质量为m的物体放在水平桌面上,在与水平方向成θ角的拉力F作用下加速往前运动,已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ,则下列判断正确的是( )
A.物体受到的摩擦力为Fcosθ 图3
B.物体受到的摩擦力为μmg
C.物体对地面的压力为mg
D.物体受到地面的支持力为mg-Fsinθ
解析:物体在拉力F作用下加速往前运动,对拉力F沿水平方向和竖直方向分解,由于做加速运动,水平分力Fcosθ大于物体受到的滑动摩擦力,A错误;竖直方向合力为零,地面对物体的支持力为mg-Fsinθ,D正确,C错误;因此物体受到的摩擦力为μ(mg-Fsinθ),B错误.
答案:D
3.滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动.如图2所示,一个小孩子正在滑梯上匀速下滑,则( )
A.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等 图2
B.小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等
C.小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等
D.小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等
解析:小孩在滑梯上受力如图所示,设滑梯斜面倾角为θ,则FN=mgcosθ,Ff=mgsinθ,所以A、B错误;小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,故C、D正确.
答案:CD
2.(2011·平凉测试)如图1所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体.BO段细线与天花板的夹角为θ=30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是( ) 图1
A.细线BO对天花板的拉力大小是
B.a杆对滑轮的作用力大小是
C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G
D.a杆对滑轮的作用力大小是G
解析:细线对天花板的拉力等于物体的重力G;以滑轮为对象,两段绳的拉力都是G,互成120°,因此合力大小是G,根据共点力平衡,a杆对滑轮的作用力大小也是G(方向与竖直方向成60°斜向右上方);a杆和细线对滑轮的合力大小为零.
答案:D
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