资料简介
(答题时间:20分钟)
*1. 两个物体A和B,质量分别为2m和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,如图所示,θ=30°,不计摩擦,则以下说法正确的是( )
A. 绳上拉力大小为mg
B. 物体A对地面的压力大小为
C. 物体A对地面的摩擦力大小为
D. 地面对物体A的摩擦力方向向右
*2. 如图所示,质量为M的半球形容器静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在容器内P点,O点为容器的球心,已知OP与水平方向的夹角为α。下列结论正确的是( )
A. 木块受到的摩擦力大小是mg sinα
B. 木块对容器的压力大小是mgcosα
C. 桌面对容器的摩擦力大小是mg sin αcosα
D. 桌面对容器的支持力大小是(M+m)g
**3. 如图所示,一斜面体静止在粗糙的水平地面上,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。若沿平行于斜面的方向用力向下推此物体,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. 方向水平向右
C. 方向水平向左 D. 大小和方向无法判断
*4. 已知两个共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30N。则( )
A. F1的大小是唯一的 B. F2的力向是唯一的
C. F2有两个可能的方向 D. F2可取任意方向
*5. 在研究共点力合成实验中,得到如图所示的合力F与两个力夹角θ的关系图线,则下列说法正确的是( )
A. 2 N≤F≤14 N
B. 2 N≤F≤10 N
C. 两分力大小分别为2 N和8 N
D. 两分力大小分别为6 N和8 N
**6. 质量为m的木块在拉力F的作用下,在水平地面上做匀速运动,如图所示,已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么物体受到的滑动摩擦力大小为( )
A. μmg B. μ(mg+Fsinθ)
C. μ(mg-Fsinθ) D. Fcosθ
**7. 如图(a)所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;如图(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳CF拉住一个质量为M2的物体,求:
(1)细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比;
(2)轻杆BC对C端的支持力;
(3)轻杆HG对G端的支持力。
*8. 有些人,像电梯修理员、牵引专家和赛艇运动员,常需要知道绳或金属线中的张力,可又不能到那些绳、线的自由端去测量。一家英国公司现在制造出一种夹在绳上的仪表,用一个杠杆使绳子的某点有一个微小偏移量,如图所示,仪表很容易测出垂直于绳的恢复力,推导一个能计算绳中张力的公式。如果偏移量为12 mm,恢复力为300 N,计算绳中张力。
1. AC 解析:对B受力分析可知绳上拉力大小等于物体的重力mg,A正确;对A受力分析、正交分解如图所示,根据平衡条件可知:地面对物体A的摩擦力方向向左,D错误;地面对物体A的摩擦力大小等于F的水平分力,即为,地面对物体A的支持力大小等于重力减去F的竖直方向分力,即为,再根据力的相互作用原理可知,物体A对地面的摩擦力和压力大小分别是、,B错误,C正确。
2. D 解析:对物体进行受力分析如图所示:
可得木块受到的摩擦力 木块对容器壁的压力,因此A、B错误;将木块与容器作为一个整体进行受力分析可知,桌面对容器的摩擦力为零,C错误;桌面对容器的支持力大小等于两个物体的总重量,即是(M+m)g,D正确。
3. A 解析:物体沿斜面匀速下滑时,设物体质量为m,斜面倾角为,则物体对斜面压力,对斜面摩擦力,所以斜面体受到垂直斜面向下的压力和沿斜面向下的摩擦力,由于此时斜面不受地面的摩擦力作用,所以压力和摩擦力的合力一定是竖直向下的。沿平行于斜面的方向用力向下推此物体,垂直斜面方向的受力并没有变化,所以压力不变,摩擦力不变,斜面体受力也不变化,所以地面对斜面体仍没有摩擦力,选项A正确。
4. C 解析:画出示意图,可知因,所以以F为圆心,以30N为半径画圆将与F1交于两点,如图所示,所以F2有两组解,C正确。
5. AD 解析:由图可知,F1-F2=2 N,=10 N,解得F1=8 N,F2=6 N,故
2 N≤F≤14 N,A正确,D正确。
6. CD 解析:木块做匀速直线运动,可知摩擦力f=Fcosθ,摩擦力为滑动摩擦力,所以f=μ(mg-Fsinθ)。
7. 解:图(a)和图(b)中的两个物体M1、M2都处于平衡状态,根据平衡的条件,首先判断与物体相连的细绳,其拉力大小等于物体的重力;分别取C点和G点为研究对象,进行受力分析如图 (a)和如图 (b)所示,根据平衡规律可求解。
(1)图(a)中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体,物体处于平衡状态,绳AC段的拉力TAC=TCD=M1g;图 (b)中由于TEGsin30°=M2g得TEG=2M2g,所以得TAC/TEG=M1/2M2;
(2)图(a)中,根据平衡规律,由拉密定理可得==,NC=TAC=M1g,方向和水平方向成30°,指向斜右上方;
(3)图(b)中,根据平衡方程有
TEGsin30°=M2g、TEGcos30°=NG
所以NG=M2gcot30°=M2g,方向水平向右。
8. 解:设绳中张力为FT,仪器对绳的拉力F可分解为拉绳的两个力F1、F2,而F1=F2=FT,如图所示,由F1、F2、F构成一个菱形,依图中几何关系有FT=,又因微小变形,所以sinθ≈tanθ,故FT==。当F=300 N,δ=12 mm,FT=1562.5 N。
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