江西高二高中物理期末考试带答案解析
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江西高二高中物理期末考试
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
一、选择题
1.如图所示,两楔形物块A 、B 两部分靠在一起,接触面光滑,物块B 放置在地面上,物块A 上端用绳子拴在天花
板上,绳子处于竖直伸直状态, A 、B 两物块均保持静止。
则( )
A .绳子的拉力可能为零
B .地面受的压力大于物块B 的重力
C .物块B 与地面间不存在摩擦力
D .物块B 受到地面的摩擦力水平向左
2.如图所示,两个光滑金属球a 、b 置于一个桶形容器中,两球的质量m a >m b ,对于图中的两种放置方式,下列说
法正确的是( )
A .两种情况对于容器底部的弹力大小相同
B .两种情况对于容器右壁的弹力大小相同
C .两种情况对于容器左壁的弹力大小相同
D .两种情况两球之间的弹力大小相同
3.如图所示,倾斜索道与水平面夹角为
,当载人车厢与钢索匀加速向上运动时,车厢中的人对厢底的压力为其
体重的1.25倍(车厢底始终保持水平)则车厢对人的摩擦力是体重的( )
A .倍
B .倍
C .倍
D .倍
4.如图所示,物块A 放在木板B 上,A 、B 的质量均为,A 、B 之间的动摩擦因数为,B 与地面之间的动摩擦
因数为。
若将水平力作用在A 上,使A 刚好要相对B 滑动,此时A 的加速度为
;若将水平力作用在B 上,
使B 刚好要相对A 滑动,此时B 的加速度为,则与的比为( )
A .
B .
C .
D .
5.如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A,B 点等高,O 为结点, 轻绳AO 、BO 长度相等,拉力分别为F A ,F B 灯笼
受到的重力为 G 。
下列表述正确的是( )
A .F A 一定小于G
B .F A 与F B 大小相等
C .F A 与F B 是一对平衡力
D .F A 与F B 大小之和等于G
6.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的—图象如图所示。
在~t 2时间内,下列说法中正确
的是 ( )
A .t 2时刻两物体相遇
B .在第一次相遇之前,t 1时刻两物体相距最远
C .Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不变
D .Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
7.如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一竖直向下的恒力F ,则( )
A .物块可能匀速下滑
B .物块仍以加速度匀速下滑
C .物块将以小于的加速度匀加速下滑
D .物块将以大于的加速度匀加速下滑
8.完全相同的两物体P 、Q ,质量均为m ,叠放在一起置于水平面上,如图所示。
现用两根等长的细线系在两物体上,在细线的结点处施加一水平拉力F ,两物体始终保持静止状态,则下列说法不正确的是(重力加速度为g )( )
A .物体P 受到细线的拉力大小为
B .两物体间的摩擦力大小为
C .物体Q 对地面的压力大小为2mg
D .地面对Q 的摩擦力为
9.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行。
初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。
若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v -t 图象(以地面为参考系)如图乙所示。
已知v 2>v 1,则( )
A .t l 时刻,小物块离A 处的距离达到最大
B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
10.如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接,两物块A、B质量均为m,初始时均静止,现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速
时刻A、B的图加速度为g,则下
运动,A、B两物块在开始一段时间内的v﹣t关系分别对应图乙中A、B图线t
1
列说法正确的是()
时刻,弹簧形变量为
A.t
l
B.t
时刻,弹簧形变量为
2
时刻,A,B刚分离时的速度为
C.t
l
时刻,拉力F先逐渐增大后不变
D.从开始到t
2
二、实验题
1.某同学利用铁架台,弹簧,刻度尺及钩码探究“弹力和弹簧伸长的关系”,如图1所示:
(1)实验中,下列操作正确的是()
A.弹簧水平放置在桌面上,稳定后测出原始长度
B.弹簧竖直悬挂在铁架台上,稳定后测出原始长度
C.每次悬挂钩码后应保持弹簧竖直位置且处于平衡状态
D.用刻度尺测出弹簧的长度即为弹簧的伸长量
(2)表是该同学实验中所测的几组数据,请你在图2中的坐标纸上作出F﹣x图线
(3)由(2)中的F﹣x图线可求得,弹簧的劲度系数k= N/m(保留三位有效数字)
2.某实验小组利用小车、一端带有滑轮的导轨、打点计时器和几个已知质量的小钩码探究加速度与力的关系,实验
装置如图甲所示。
(1)图乙是实验中得到的一条纸带,图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1 s,由图中的数据可得小车的加速度
a为 m/s2(保留三位有效数字);
(2)该实验小组以测得的加速度a为纵轴,所挂钩码的总重力F为横轴,作出的图象如丙图中图线1所示,发现
图象不过原点,怀疑在测量力时不准确,他们将实验进行了改装,将一个力传感器安装在小车上,直接测量细线拉小车的力F′,作a-F′图如丙图中图线2所示,则图象不过原点的原因是,对于图象上相同的力,用传感器
测得的加速度偏大,其原因是;
三、计算题
1.一物体做匀减速直线运动,一段时间(未知)内通过的位移为,紧接着的时间内通过的位移为,此时,物体仍然在运动,求再经过多少位移物体速度刚好减为零。
2.如图所示,直线MN 表示一条平直公路,甲、乙两辆汽车分别停在A ,B 两处,相距85 m ,现甲车开始以a 1=2.5 m/s 2的加速度向右做匀加速直线运动,当甲车运动t 0=6 s 时,乙车开始以a 2=5 m/s 2的加速度向右做匀加速直线运动,求两车相遇处到A 处的距离。
3.质量分别为m 1和m 2的两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角( =30(的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的磨擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示。
第一次,m 1悬空,m 2放在斜面上,用t 表示m 2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。
第二次,将m 1和m 2位置互换,使m 2悬空,m 1放在斜面上,发现m 1
自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t/3。
求m l 与m 2之比。
4.如图所示,在质量为1kg 的重物上系着一条长30cm 的细绳,细绳的另一端连着套在水平棒上可以滑动的圆环,环与棒间的动摩擦因数为0.75,另有一条细绳,其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环0.5m 的地方.当
细绳的端点挂上重物G ,而圆环将要滑动时(环的重力忽略不计),试问:
(1)角φ多大?
(2)长为30cm 的细绳的张力是多少?
(3)圆环将要开始滑动时,重物G 的质量是多少?
江西高二高中物理期末考试答案及解析
一、选择题
1.如图所示,两楔形物块A 、B 两部分靠在一起,接触面光滑,物块B 放置在地面上,物块A 上端用绳子拴在天
花板上,绳子处于竖直伸直状态, A 、B 两物块均保持静止。
则( )
A .绳子的拉力可能为零
B .地面受的压力大于物块B 的重力
C .物块B 与地面间不存在摩擦力
D .物块B 受到地面的摩擦力水平向左 【答案】C
【解析】由题:AB 接触面光滑,AB 间没有摩擦力.对A 分析知,A 受到重力和绳子的拉力,二力平衡,B 对A 没有支持力,否则三个力不可能平衡.故A 错误.对B 分析知:B 受到重力、地面的支持力,根据平衡条件知,地面对B 的支持力等于物块B 的重力,地面对B 没有摩擦力.故BD 错误,C 正确.故选C 。
【考点】物体的平衡
2.如图所示,两个光滑金属球a 、b 置于一个桶形容器中,两球的质量m a >m b ,对于图中的两种放置方式,下列说
法正确的是( )
A .两种情况对于容器底部的弹力大小相同
B .两种情况对于容器右壁的弹力大小相同
C .两种情况对于容器左壁的弹力大小相同
D .两种情况两球之间的弹力大小相同
【答案】A
【解析】两球看做整体分析可知,在同一容器里对左壁的弹力大小等于对右壁的弹力大小,所以是b 球在下面时对右壁作用力大,而对底部的作用力大小相同,故B 错误,A 正确.由几何知识可知,两种情况下两球球心的连线互相平行,也就是说,下面小球对上面小球弹力的方向相同.上面小球受到的弹力的竖直方向上的分力大小等于重力,水平方向上的分力等于对左壁的弹力,显然a 球在上面时对左壁的弹力大,两球之间的弹力也大,故CD 错误;故选A .
【考点】物体的平衡
3.如图所示,倾斜索道与水平面夹角为,当载人车厢与钢索匀加速向上运动时,车厢中的人对厢底的压力为其
体重的1.25倍(车厢底始终保持水平)则车厢对人的摩擦力是体重的( )
A .倍
B .倍
C .倍
D .倍
【答案】B
【解析】由于人对车厢底的正压力为其重力的1.25倍,所以在竖直方向上有F N -mg=ma 上,解得a 上=0.25g ,设水平方向上的加速度为a 水,则
;所以
,对人受力分析可知,在水平方向上摩擦力作
为合力产生加速度,即f=ma 水=mg ,所以B 正确.故选B 。
【考点】牛顿第二定律的应用 【名师点睛】
4.如图所示,物块A 放在木板B 上,A 、B 的质量均为,A 、B 之间的动摩擦因数为,B 与地面之间的动摩擦
因数为。
若将水平力作用在A 上,使A 刚好要相对B 滑动,此时A 的加速度为
;若将水平力作用在B 上,
使B 刚好要相对A 滑动,此时B 的加速度为,则与的比为( )
A .
B .
C .
D . 【答案】C
【解析】当水平力作用在A 上,使A 刚好要相对B 滑动,临界情况是A 、B 的加速度相等,隔离对B 分析,B 的加速度为:
,当水平力作用在B 上,使B 刚好要相对A 滑动,此时A 、B 间的摩
擦力刚好达到最大,A 、B 的加速度相等,有:,可得:a 1:a 2=1:3.故选C 。
【考点】牛顿第二定律的应用
5.如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A,B 点等高,O 为结点, 轻绳AO 、BO 长度相等,拉力分别为F A ,F B 灯
笼受到的重力为 G 。
下列表述正确的是( )
A .F A 一定小于G
B .F A 与F B 大小相等
C .F A 与F B 是一对平衡力
D .F A 与F B 大小之和等于G
【答案】B
【解析】设∠AOB=2θ,O 点受到F A 、F B 、F 三力作用,根据平衡条件得知:F A 与F B 合力与重力G 大小相等,方向相反,所以此合力的方向竖直向上.建立如图所示的坐标系,列平衡方程得: F A sinθ=F B sinθ F A cosθ+F B cosθ=G 解出:
.
当θ=60°时,F A =F B =G ;当θ<60°时,F A =F B <G ;当θ>60°时,F A =F B >G ;故错误正确,B 正确.平衡力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以F A 与F B 不是一对平衡力.故C 错误.可知F A 不一定小于G ;两力可能与G 相等,两力的大小之和大于G ,故D 错误.故选B 。
【考点】物体的平衡
6.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的—图象如图所示。
在~t 2时间内,下列说法中正确
的是 ( )
A .t 2时刻两物体相遇
B .在第一次相遇之前,t 1时刻两物体相距最远
C .Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不变
D .Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
【答案】D
【解析】图象与坐标轴围成的面积表示位移,则t 2时刻Ⅰ的位移大于Ⅱ的位移,没有相遇,故A 错误;两物体从同一地点同时开始沿同一直线运动,t 1时刻前I 物体的速度大小大于Ⅱ物体的速度,I 物体在Ⅱ物体的前方,两者距离不断增大,t 1时刻前I 物体的速度大小小于Ⅱ物体的速度,I 物体在Ⅱ物体的前方,两者距离不断减小,所以t 1时刻两物体相距最远.故B 正确.根据速度图象的斜率等于加速度,可知,I 物体的加速度不断减小,合外力逐渐减小.Ⅱ物体速度均匀减小,Ⅱ物体的加速度不变,合外力不变.故C 错误.Ⅱ物体做匀减速直线运动,平均速度大小等于
.Ⅰ物体做变加速直线运动,根据图线与时间轴所围面积表示位移可知,其位移大于以相同的初
速度和末速度做匀加速运动的位移,所以其平均速度大小大于
.故D 错误.故选B .
【考点】v-t 图线
7.如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一竖直向下的恒力F ,则( )
A .物块可能匀速下滑
B .物块仍以加速度匀速下滑
C .物块将以小于的加速度匀加速下滑
D .物块将以大于的加速度匀加速下滑
【答案】D
【解析】未加F 时,物体受重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律有:
当施加F 后,加速度
,因为gsinθ>μgcosθ,所以Fsinθ>μFcosθ,可见a′
>a ,即加速度增大.故D 确,ABC 均错误.故选D 。
【考点】牛顿第二定律
8.完全相同的两物体P 、Q ,质量均为m ,叠放在一起置于水平面上,如图所示。
现用两根等长的细线系在两物体上,在细线的结点处施加一水平拉力F ,两物体始终保持静止状态,则下列说法不正确的是(重力加速度为g )( )
A .物体P 受到细线的拉力大小为
B .两物体间的摩擦力大小为
C .物体Q 对地面的压力大小为2mg
D .地面对Q 的摩擦力为
【答案】AD
【解析】将F 按照平行四边形定则进行分解,如图:
设T 1与水平方向夹角为θ,根据平衡条件:细线的拉力2Tcosθ=F ,得:,故A 错误; 以P 为研究对象受力分析,根据平衡条件,水平方向:
,故B 正确;
以PQ 整体为研究对象受力分析,根据平衡条件,竖直方向:N 地=2mg ,根据牛顿第三定律则物体Q 对地面的压力大小为2mg ,故C 正确;
以PQ 整体为研究对象受力分析,根据平衡条件,水平方向:f′=F ,故D 错误;题目要求选错误的,故选AD . 【考点】物体的平衡
9.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行。
初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。
若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v -t 图象(以地面为参考系)如图乙所示。
已知v 2>v 1,则( )
A .t l 时刻,小物块离A 处的距离达到最大
B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D .0~t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【答案】AB
【解析】在0-t 1时间内小物块向左减速,受向右的摩擦力作用,在t 1-t 2时间内小物块向右加速运动,受到向右的摩擦力作用,t 1时刻小物块向左运动到速度为零,离A 处的距离达到最大,故A 正确;t 2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后相对静止,则知小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故B 正确;0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右,且大小不变,故C 错误;如图知,t 2-t 3小物块做匀速直线运动,此时受力平衡,小物块不受摩擦力作用,故D 错误;故选AB . 【考点】牛顿第二定律的应用
10.如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k ,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A 连接,两物块A 、B 质量均为m ,初始时均静止,现用平行于斜面向上的力F 拉动物块B ,使B 做加速度为a 的匀加速运动,A 、B 两物块在开始一段时间内的v ﹣t 关系分别对应图乙中A 、B 图线t 1时刻A 、B 的图加速度为g ,则下
列说法正确的是( )
A .t l 时刻,弹簧形变量为
B .t 2时刻,弹簧形变量为
C .t l 时刻,A ,B 刚分离时的速度为
D .从开始到t 2时刻,拉力F 先逐渐增大后不变 【答案】BD
【解析】由图读出,t 1时刻A 、B 开始分离,对A 根据牛顿第二定律:kx-mgsinθ=ma ,则
,故A
错误.由图知,t 2时刻A 的加速度为零,速度最大,根据牛顿第二定律和胡克定律得:mgsinθ=kx ,则得:x=
,故B 正确;对AB 整体,根据牛顿第二定律得:F-2mgsinθ+kx=2ma ,得F=2mgsinθ-kx+2ma ,则知开
始时F 最小,此时有:2mgsinθ=kx ,得F 的最小值为 F=2ma .由图读出,t 1时刻A 、B 开始分离,对A 根据牛顿第二定律:kx-mgsinθ=ma ,开始时有:2mgsinθ=kx 0,又x 0-x=
at 12,速度V=at 1=
.故C 错
误.从开始到t 1时刻,对AB 整体,根据牛顿第二定律得:F+kx-mgsinθ=2ma ,得F=mgsinθ+2ma -kx ,x 减小,F 增大;t 1时刻到t 2时刻,对B ,由牛顿第二定律得:F-mgsinθ=ma ,得 F=mgsinθ+ma ,可知F 不变,故D 正确.故选BD .
【考点】牛顿第二定律 【名师点睛】
二、实验题
1.某同学利用铁架台,弹簧,刻度尺及钩码探究“弹力和弹簧伸长的关系”,如图1所示:
(1)实验中,下列操作正确的是( )
A .弹簧水平放置在桌面上,稳定后测出原始长度
B .弹簧竖直悬挂在铁架台上,稳定后测出原始长度
C .每次悬挂钩码后应保持弹簧竖直位置且处于平衡状态
D .用刻度尺测出弹簧的长度即为弹簧的伸长量
(2)表是该同学实验中所测的几组数据,请你在图2中的坐标纸上作出F﹣x图线
(3)由(2)中的F﹣x图线可求得,弹簧的劲度系数k= N/m(保留三位有效数字)
【答案】(1)BC;(2)如图所示;(3)20.5 N/m
【解析】(1)AB、弹簧自身有重力,竖直放置时由于自身的重力必然就会有一定的伸长.故弹簧应该竖直悬挂在铁架台上,稳定后测出的长度才为弹簧的原始长度,故A错误、B正确.
C、每次悬挂钩码后应保持弹簧竖直位置且处于平衡状态,此时测量的长度才准确.故C正确.
D、用刻度尺测出弹簧的长度即为弹簧的总长度,减去原来的长度才为弹簧的伸长量,故D错误.
故选BC;
(2)根据表中数据作F-x如图所示;
(3)根据数据,有图象可知,弹力为零时弹簧的长度为8cm,即弹簧的原长为8cm,在直线上取较远的1点(19.0,2.25),根据胡克定律可知弹簧的劲度系数为
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系
2.某实验小组利用小车、一端带有滑轮的导轨、打点计时器和几个已知质量的小钩码探究加速度与力的关系,实验
装置如图甲所示。
(1)图乙是实验中得到的一条纸带,图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1 s,由图中的数据可得小车的加速度
a为 m/s2(保留三位有效数字);
(2)该实验小组以测得的加速度a为纵轴,所挂钩码的总重力F为横轴,作出的图象如丙图中图线1所示,发现
图象不过原点,怀疑在测量力时不准确,他们将实验进行了改装,将一个力传感器安装在小车上,直接测量细线拉小车的力F′,作a-F′图如丙图中图线2所示,则图象不过原点的原因是,对于图象上相同的力,用传感器
测得的加速度偏大,其原因是;
【答案】(1)0.195 m/s2;(2)未平衡摩擦力或平衡不足,钩码的重力比细线的拉力大
【解析】(1)根据△x=aT2,运用逐差法得:.
(2)由图线可知,F不等于零时,a仍然为零,可知图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.力
传感器可以直接得出绳子拉力的大小,用钩码的重力表示绳子的拉力,必须满足钩码的质量远小于小车的质量,否则绳子的拉力实际上小于钩码的重力.所以对于图线上相同的力,用传感器测得的加速度偏大,原因是钩码的质量未远小于小车的质量.
【考点】探究加速度与力的关系
三、计算题
1.一物体做匀减速直线运动,一段时间(未知)内通过的位移为,紧接着的时间内通过的位移为,此时,物体仍然在运动,求再经过多少位移物体速度刚好减为零。
【答案】
【解析】根据运动学公式得:
解得:
通过位移x 1的末速度为
设再经过位移x 3,物体的速度刚好为零,则
解得:
【考点】匀变速直线运动的规律
2.如图所示,直线MN 表示一条平直公路,甲、乙两辆汽车分别停在A ,B 两处,相距85 m ,现甲车开始以a 1=2.5 m/s 2的加速度向右做匀加速直线运动,当甲车运动t 0=6 s 时,乙车开始以a 2=5 m/s 2的加速度向右做匀加速直线运动,求两车相遇处到A 处的距离。
【答案】第一次相遇处距A 的距离为125m ;第二次相遇处距A 的距离为245m . 【解析】甲车运动t 0=6 s 的位移为x 0=a 1t 02=45 m<85 m
尚未追上乙车。
设此后经时间t ,甲与乙相遇,则
a 1(t 0+t )2=
a 2t 2+x AB 。
代入数据,解得t =4 s 或t =8 s 。
(1)当t =4 s 时,甲车追上乙车,第一次相遇处距A 的距离为 x 1=
a 1(t 0+t )2=125 m
(2)当t =8 s 时,乙车追上甲车,第二次相遇处距A 的距离为x 2=
a 1(t 0+t )2=245 m
【考点】追击及相遇问题
3.质量分别为m 1和m 2的两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角( =30(的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的磨擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示。
第一次,m 1悬空,m 2放在斜面上,用t 表示m 2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。
第二次,将m 1和m 2位置互换,使m 2悬空,m 1放在斜面上,发现m 1
自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t/3。
求m l 与m 2之比。
【答案】11:19
【解析】物体m 2放在斜面上时,斜面上物体沿着斜面向上做初速度为零的匀加速直线运动,根据平均速度公式,有:
解得:
①
对两个物体系统运用动能定理,有:m 1gL-m 2gsinα•L=
(m 1+m 2)v 2 ②
物体m 1放在斜面上时,斜面上物体沿着斜面向上做初速度为零的匀加速直线运动,根据平均速度公式,有:
解得:
③
对两个物体系统运用动能定理,有:m 2gL-m 1gsinα•L=(m 1+m 2)v′2 ④
由①②③④解得:
【考点】动能定理的应用
4.如图所示,在质量为1kg 的重物上系着一条长30cm 的细绳,细绳的另一端连着套在水平棒上可以滑动的圆环,环与棒间的动摩擦因数为0.75,另有一条细绳,其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环0.5m 的地方.当
细绳的端点挂上重物G ,而圆环将要滑动时(环的重力忽略不计),试问:
(1)角φ多大?
(2)长为30cm 的细绳的张力是多少?
(3)圆环将要开始滑动时,重物G 的质量是多少?
【答案】(1)90°(2)8N (3)0.6kg .
【解析】(1)因为圆环将要开始滑动,所以可以判定本题是在共点力作用下物体的平衡问题.
有:μF N -F T cosθ=0
F N -F T sinθ=0。
所以tanθ=1/μ,θ=arctan (1/μ)=arctan (4/3).
设想:过O 作OA 的垂线与杆交于B′点,由AO =30cm ,tanθ=4/3得,
B′O 的长为40cm . 在直角三角形中,由三角形的边长条件得AB′=50cm ,但据题设条件AB =50cm ,故B′点与定滑轮的固定处B 点重合,即得φ=90°
(2)如图所示,选取坐标系,根据平衡条件有:
Gcosθ+F T sinθ-mg =0
F T cosθ-Gsinθ=0.
即F T =8N .
(3)圆环将要滑动时,得:
m G g =F T cotθ,
m G =0.6kg .
【考点】物体的平衡。