2.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示.其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳( )
A.必定是OA B.必定是OB
C.必定是OC D.可能是OC,也可能是OB
解析:取O点为研究对象,TOC=G,由平行四边形定则或正交分解法都可得到TOA=,TOB=Gtan θ(θ为AO与竖直方向的夹角).故OA的张力始终最大,最容易断.
答案:A
1.关于两个力的合力与这两个力的关系,下列说法正确的是( )
A.合力比这两个力都大
B.合力至少比这两个力中较小的力要大
C.合力可能比这两个力都小
D.合力可能比这两个力都大
解析:|F1-F2|≤F合≤F1+F2.
答案:CD
12.(1)用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02 mm)测定某圆筒的内径时,卡尺上的示数如图甲所示,可读出圆筒的内径为 mm.[2004年高考·全国理综卷Ⅰ]
乙
甲
(2)在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图乙所示).实验中需用两个弹簧秤分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两经绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
其中,正确的是 .(填入相应的字母)
[2005年高考·全国理综卷Ⅰ]
解析:(2)平行四边形定则要保证三个力在同一水平面内,因此弹簧秤必须与木板平面平行,保证力在同一水平面上,所以选项C正确.
答案:(1)52.14
(2)C
11.两个可视为质点的小球a和b,用质量可忽略的刚性细杆相连放置在一个光滑的半球面内,如图甲所示.已知小球a和b的质量之比为1∶,细杆长度是球面半径的 倍.两球处于平衡状态时,细杆与水平面的夹角θ是[2008年高考·四川延考区理综卷]( )
A.45° B.30° C.22.5° D.15°
解析:设细杆对两球的弹力大小为FT,小球a、b的受力情况如图乙所示
其中,球面对两球的弹力方向指向圆心,即有:
cos α==
解得:α=45°
故FNa的方向为向上偏右,即β1=-45°-θ=45°-θ
FNb的方向为向上偏左,即β2=-(45°-θ)=45°+θ
两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用,过O作竖直线交ab于c点,设球面的半径为R,由几何关系可得:
=
=
解得:FNa=FNb
取a、b及细杆组成的整体为研究对象,由平衡条件得:
FNa·sin β1=FNb·sin β2
即 FNb·sin(45°-θ)=FNb·sin(45°+θ)
解得:θ=15°.
答案:D
10.如图甲所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块.已知所有接触面都是光滑的.现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于[2003年高考·广东、辽宁综合卷]( )
A.Mg+mg B.Mg+2mg
C.Mg+mg(sin α+sin β) D.Mg+mg(cos α+cos β)
解析:a、b对斜面的压力分别为mgcos α和mgcos β,故M的受力情况如图乙所示,由平衡条件得:
FN=Mg+mgcos β·cos β+mgcos α·cos α
=Mg+mg(cos2β+cos2α)
=Mg+mg.
答案:A
9.图示中a、b、c为三个物块,M、N为两根轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们接如图所示的装置连接并处于平衡状态[2002年高考·广东物理卷]( )
A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态
B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态
C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态
D.有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态
解析:轻绳只能提供拉力,故弹簧N不可能处于压缩状态,选项B错误;当N处于原长时轻绳对a的拉力为零,M一定处于压缩状态,选项C错误.
答案:AD
8.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧的伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°,如图所示.则物体所受摩擦力[2008年高考·山东理综卷]( )
A.等于零
B.大小为 mg,方向沿斜面向下
C.大于为 mg,方向沿斜面向上
D.大小为mg,方向沿斜面向上
解析:竖直悬挂时,mg=k·Δx;当质量为2m放到斜面上时,2mgsin 30°=f+k·Δx,因两次长度一样,所以Δx也一样.解这两个方程可得,物体受到的摩擦力为零.选项A正确.
答案:A
7.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图甲所示,则在此过程中[2008年高考·天津理综卷]( )
A.F1保持不变,F3缓慢增大
B.F1缓慢增大,F3保持不变
C.F2缓慢增大,F3缓慢增大
D.F2缓慢增大,F3保持不变
解析:如图乙所示,力F产生了两个作用效果,一个是使B压紧竖直墙面的分力大小为F1,一个是压紧A的分力大小为F2.当力F缓慢增大时,合力的方向和两个分力的方向都没有发生变化,所以当合力增大时两个分力同时增大.用整体法进行分析,F3为地面对A的支持力和摩擦力的合力,与A的重力与F2的合力大小相等,方向相反,故选项C正确.
答案:C
6.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图甲所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为[2004年高考·广东物理卷]( )
A.mg,mg B.mg,mg
C.mg,mg D.mg,mg
解析:取结点c为研究对象,如图所示,由平衡条件得:
Fd=mg
Fa=Fd·cos 30°=mg
Fb=Fd·cos 60°=mg.
答案:A
5.图中a、b是两个位于固定斜面上的正方形物块,它们的质量相等.F是沿水平方向作用于a上的外力.已知a、b的接触面,a、b与斜面的接触面都是光滑的.下列说法正确的是[2004年全国春季高考]( )
A.a、b一定沿斜面向上运动
B.a对b的作用力沿水平方向
C.a、b对斜面的正压力相等
D.a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力
解析:a、b可能向上、向下或静止,选项A错误;a、b之间的作用力垂直接触面沿斜面方向,b对斜面的正压力的大小为mgcos θ,a对斜面正压力的大小为Fsin θ+mgcos θ,选项C错误;a、b两物体中的运动速度、加速度相等,故两物体受的合外力相等,F合=ma,合力沿水平方向的分力也相等,大小Fa=macos θ,选项D正确.
答案:D
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