大同杯物理竞赛专题6 力和机械

专题6 力和机械
【知识补充】
1.力的分类：
①重力：在地面附近的物体，由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫做重力。

重力大小G=mg。

重力的方向竖直向下。

②弹力：物体由于发生弹性形变而要恢复原状时产生的力叫做弹力。

产生弹力的条件时：相互接触，接触处相互挤压或拉伸。

弹力方向垂直于接触面。

③摩擦力：两个相互接触的物体，当它们做相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，称为摩擦力。

摩擦力的方向总是与物体之间相对运动或相对运动趋势的方向相反。

2.简单机械
①杠杆平衡条件：F1L1= F2L2
②定滑轮不省力，但能够改变力的方向；动滑轮能够省一半力，不能改变力的方向。

对于滑轮或滑轮组，一根绳子上的力处处相等。

③在不计动滑轮重力和绳重、不计一切摩擦的情况下，滑轮组用几段绳子吊着重物，提起物体所用的力就是物重的几分之一。

④斜面：当不计一切摩擦的情况下，当斜面长L是斜面高h的几倍时，所用推力F就是物重G的几分之一，即F=hG/L。

3.胡克定律
弹簧弹力F=kx，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧形变量。

在弹性限度内弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的越长。

4.滑动摩擦力发生在相对滑动的两个物体之间，滑动摩擦力的大小与压力成正比,LI滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，在相同压力作用下，滑动摩擦力越大。

公式：f=μN N：正压力（不一定等于施力物体的重力）μ：动摩擦因数
5.力的合成
①两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线
就代表合力的大小和方向，这就叫做平行四边形定则。

②两分力大小不变时，夹角越大，合力越小
合力大小的变化范围F1+F2 ≥ F ≥ |F1-F2|
【例题】
1.(2011大同杯初赛)某人在车后用80牛的水平力推车，使车在平直公路上匀速前进，突然发现车辆前方出现情况，他马上改用120的水平拉力使车减速，在减速的过程中，车受到的合力大小为( )
A ．40牛
B ．80牛
C ．120牛
D ．200牛
2. (2011大同杯初赛)如图所示，两根硬杆AB 、BC 用铰链连接于A 、B 、C ，整个装置处于静止状态。

关于AB 杆对BC 杆作用力的方向正确的是（ ）
A ．若计A
B 杆重力，而不计B
C 杆重力时，由A 指向B
B ．若计AB 杆重力，而不计B
C 杆重力时，由C 指向B
C ．若不计AB 杆重力，而计BC 杆重力时，由B 指向A
D ．若不计AB 杆重力，而计BC 杆重力时，由B 指向C
3. (2011大同杯初赛)如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧A 一端固定在地面上并竖直放置，质量为m 的物块压在弹簧A 上，用一细绳跨过定滑轮，一端与m 相连，另一端与劲度系数为k2的轻质弹簧B 相连。

现用手握住弹簧B 的右端使其位于c 点时，弹簧B 恰好呈水平且没有形变。

将弹簧B 的右端水平拉到d 点时，弹簧A 恰好没有形变。

已知：k2<k1,则c 、d 之间的距离为（ ）
A ． mg k k k k 2
121+ B ．mg k k k k 2121- C ．21k k mg + D ．2
1k k mg -
4. (2010大同杯初赛)运动员用网球拍击打飞过来的网球时，网球拍击打网球的力应该（ ）
A ．比球撞击球拍的力更早产生
B ．与球撞击球拍的力同时产生
C ．大于球撞击球拍的力
D ．小于球撞击球拍的力
5. (2010大同杯初赛)某探空气球（包括其下方的吊篮）与其下方吊篮中物体的质量之比为 1：2．吊篮所受的浮力和空气阻力忽略不计，气球所受的空气阻力与速度成正比，所受浮力始终保持不变，此时气球以1米/秒的速度竖直向下运动．若吊篮中物体的质量减少一半，经过一段时间后，气球恰好以1米/秒的速度竖直向上运动．若去掉吊篮中所有的物体，气球能达到的最大速度为（ ）
A ．2米/秒
B ．3米/秒
C ．4米/秒
D ．5米/秒
6. (2009大同杯初赛)在广场上游玩时，小明将一充有氢气的气球系于一辆玩具小汽车上，并将玩具小汽车放置在光滑的水平地面上．无风时细绳处于竖直方向，如图所示．当一阵风沿水平方向吹向气球时，以下说法正确的是（）
A．小汽车可能被拉离地面B．氢气球仍处于静止状态
C．小汽车一定沿地面滑动D．小汽车仍处于静止状态
7. (2008大同杯初赛)如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在竖直向上的力F的作用下，A、B
保持静止，物体B的受力个数为（）
A．2个B．3个
C．4个D．5个
8(2008大同杯初赛)如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，滑轮到P、Q的两段绳都是水平的．已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是µ，两物块的质量都是m，轻绳与滑轮之间的摩擦不计，在水平向右的拉力F作用下，P
向右做匀速运动，则F的大小为（）
A．4µmg B．3µmg
C．2µmg D．µmg
9.（07年大同杯初赛）如图所示，竖直放置的两板间夹有木块A，当向左右两板加压力F时，木块A静止，若将压力都增大到2F，则木块A所受的摩擦力（）
A．是原来的2倍B．是原来的4倍
C．与原来相同D．无法计算
10.（07年大同杯初赛）如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的动摩擦因数为0.2．若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功（）
A．1.6焦B．0.8焦
C．0.6焦D．0.4焦
11. （06年大同杯初赛）如图所示，劲度系数均为k
的甲、乙两轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，
乙弹簧一端固定在水平地面上．当在甲的另一端挂一
重物G，乙的另一端压一重物G时，两弹簧的长度均
为L，现将两弹簧并联，并在其下方系一重物G，此
时弹簧的长度应为（）
A．L+G/2k B．L+G/k
C．（L-G）/2k D．（L-G）/k
12. （06年大同杯初赛）将一根均匀的木棒AB，放在支点O上，由于OA＜OB，木棒不能
保持水平，现在木棒右端截去与OA等长的一段并置于OA
上，木棒恰好能平衡．则OA：OB为（）
A．1：+1 B．1：2 C．1：3 D．1：4
13. （05年大同杯初赛）如图所示，质量分布均匀的细杆水平放置，支座A在杆重心的右侧，杆的右端被位于其上面的支座B顶住．现在杆的左端C处施加一个向下的作用力，则
（）
A．A、B两处的弹力均增加，且△FA=△FB
B．A、B两处的弹力均增加，且△FA＞△FB
C．A处的弹力减小，B处的弹力增大，且|△FA|＞△FB
D．A处的弹力增大，B处的弹力减小，且△FA＞|△FB|
14. （05年大同杯初赛）如图所示，某轻质杆AOB可绕O点在竖直平面内转动，且OA与OB的夹角始终保持不变，A端通过细绳系一质量为1千克的
秤盘，B端固定一平衡球．当秤盘中不放物品时，OA杆恰好
成水平，OB杆与竖直方向夹角为α（α=30°）；当秤盘中放
入一物体时，OB与竖直方向的夹角增大了60°那么该物体
的质量为（）
A．1千克B．2千克
C．3千克D．4千克
15．（05年大同杯初赛）如图所示，AB是一质量为m的均匀细直杆，
A端靠在光滑的竖直墙壁上，B端置于水平地面上，杆身与竖直方向夹
角为θ，杆与地面的摩擦系数为μ，保持平衡，则此时杆与地面的摩擦
力为（）
A．1/2 mgtgθB．1/2 mgsinθ
C．1/2μmg D．μmg
16. （05年大同杯复赛）在弹性限度内．当弹簧的长度为16cm时．它产生的弹力大小为20N；弹簧的长度变为7cm时．它产生的弹力大小为10N．则弹簧的劲度系数为（）A．1.25N/cm B．1.43N/cm C．3.33N/cm D．1.11N/cm
17. （04年大同杯初赛）如图所示，轻质细杆ABC的A端用铰链固定
在竖直墙面上，C端悬挂一重物P，B点与一细绳相连，细绳的另一端
系于墙面D点．整个装置平衡时，细杆正好呈水平．关于细杆在A端
所受外力的示意图如图所示，其中正确的是（）
A．B．C．D．
18. （03年大同杯初赛）如图，两木块A和B被水平力F通过挡板C压在竖直墙上，处于静止状态，则（）
A．物体A对B没有摩擦力
B．物体A对B的静摩擦力方向竖直向上
C．物体A对B的静摩擦力方向竖直向下
D．条件不足，无法判断
19. （02年大同杯初赛）如图所示，木块A的质量为m1，一端与水平细绳相连，细绳的另一端挂着质量为m2（m2＜m1）的钩码B，木块恰好在桌面上匀速运动．若在A上再加一个质量为m的砝码，同时在日下再挂上一个质量为m的钩码，木块的速度将（）A．不变
B．变快
C．变慢
D．由ml、m2、m的大小关系而决定。