辽宁省人教版物理高二选修2-2 2.3常见的承重结构同步练习
选修22第二章材料与结构第3节常见的承重结构
选修22第二章材料与结构第3节常见的承重结构测试题 2019.91,如图所示装置，两物体质量分别为m1、m2，悬点a和b之间的距离大于滑轮的直径，不计一切摩擦，若装置处于静止状态，则( )A．m1可以大于m1B．m2一定大于m1/2C．m2可能等于m1/2D．θ1一定等于θ22,一根弹簧受到30N的拉力时，长度为20cm，受到30N的压力时，长度为14cm，则该弹簧的原长等于______．3,如图所示，AB为可绕B转动的挡板，G为圆柱体，夹于斜面与挡板之间．若一切摩擦不计，使夹角β由开始时较小逐渐增大到90°的过程中，挡板AB受到的压力 ( )A．不断变大 B．不断变小C．先变小、后变大 D．先变大、后变小4,在粗糙水平面上有一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放着两个质量为m1和m2的本块，且m1＞m2，如图所示．已知三个木块都处于静止状态，则粗糙水平面对三角形木块 ( )A．有水平向右的摩擦力作用B．有水平向左的摩擦力作用C．有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能确定D．没有摩擦力作用5,某人在岸边用绳牵引小船匀速靠岸的过程中，若水对船的阻力不变，则 ( )A．绳子拉力不断增大 B．绳子拉力始终不变C．船受到的浮力不断减小 D．船受到的合力不断减小6,如图所示，质量为m的物体静止在倾角α的斜面上，当用一个逐渐增大的水平力F推物体仍使它保持静止状态时，则( )A．物体受到的静摩擦力增大B．物体受到的静摩擦力先减小，后反方向增大C．物体受到的合力增大D．物体受到的斜面支持力增大7,叠放在水平桌面上的A，B滑块，用细绳通过滑轮相连，如图.如果A，B滑块所受重力分别是G A＝10牛，G B＝30牛，A、B间摩擦系数μ1＝0.30，B 和桌面间摩擦系数μ2＝0.20.试求：作用在滑轮轴上的水平力F为多大时滑轮开始运动?此时滑块B受到的A和桌面对它的摩擦力各为多大?如果滑轮轴O点的移动速度是0.1米/秒，那么，滑块A和B的移动速度各为多大?8,如图所示,轻质弹簧的倔强系数为k=20N/cm,用其拉着一个重为200N 的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求物体与水平面间的滑动摩擦系数.当弹簧的伸长量为6cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受的摩擦力有多大?如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧物体在水平面继续滑行,这时物体受到的摩擦力多大?9,如图所示，有四块相同的滑块叠放起来置于水平桌面上，通过细绳和定滑轮相互联接起来.如果所有的接触面间的摩擦系数均为μ，每一滑块的质量均为m，不计滑轮的摩擦.那么要拉动最上面一块滑块至少需要多大的水平拉力?如果有n块这样的滑块叠放起来，那么要拉动最上面的滑块，至少需多大的拉力?10,重8牛的滑块A置于水平桌面上，另一重2牛的挂盘用细线通过桌子边缘的定滑轮水平地拉A，如图.恰能使A匀速滑动，如果在A上再放一个重6牛的砝码C，为使C与A能一起匀速滑动，B盘中还需要加多少砝码?测试题答案1, ABD2, 17cm．提示：由20=l0+x、14=l0-x联立得．3, B4, D5, A、C6, B、D．7, F=6牛，B受到A的摩擦力为3牛受到桌面摩擦力为6牛，v A=0.2米/秒，v B=0.8, ① f=kx ∵匀速=f=N=G∴=kx/G=0.4 F=10x′=120N②=N=80N③∵撤去外力物体仍滑动∴=80N9, 16μmg·n2μmg. 10, 1．5牛。
辽宁省人教版物理高二选修2-2 1.4力矩的平衡条件同步练习
辽宁省人教版物理高二选修2-2 1.4力矩的平衡条件同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2017高一上·湖州期末) 如图所示，质量为m的光滑圆球放在斜面和竖直挡板之间，当档板同竖直位置逐渐逆时针转动到水平位置的过程中，斜面和挡板对圆球的弹力大小的变化是（）A . 斜面的弹力逐渐变大B . 斜面的弹力先变小后变大C . 挡板的弹力先变小后变大D . 挡板的弹力逐渐变大2. （2分） (2019高二上·长春月考) 如图所示，半球形物体和光滑小球紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态。
现用水平力沿物体表面将小球缓慢拉至物体的最高点，物体始终保持静止状态，则下列说法中正确的是（）A . 物体受到3个力的作用B . 小球对物体的压力大小始终不变C . 物体受到斜面的摩擦力大小一直减小D . 物体对小球的支持力大小一直增大3. （2分） (2017高一下·合浦期末) 板的倾角缓慢减小，则木块所受支持力N和摩擦力f的变化情况是（）A . N增大，f减小B . N减小，f增大C . N减小，f减小D . N增大，f增大4. （2分） (2016高三上·盘山期中) 如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别用轻绳系有质量为m1、m2的小球跨过其顶点上的小滑轮．当它们处于平衡状态时，连接m2 小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点．两小球的质量之比m1：m2等于（）A . 2：3B . 1：1C . 3：2D . 3：45. （2分） (2017高三上·邹平期末) 如图，穿在一根光滑的固定杆上的两个小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，杆与水平面成θ=37°角，不计所有摩擦．当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，OB绳沿竖直方向，则球A、B的质量之比为（）A . 4：3B . 3：4C . 3：5D . 5：86. （2分） (2017高一上·无锡期中) 轻杆的一端安装有一个小滑轮P，用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子，如图所示，现保持滑轮的位置不变，使杆向下转动一个角度到虚线位置，则下列关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的是（）A . 变大B . 不变C . 变小D . 无法确定7. （2分） (2018高三上·红河月考) 如图所示，两块相互垂直的光滑挡板OP ， OQ ， OP竖直放置，小球a ， b固定在轻弹簧的两端．水平力F作用于b时，a ， b紧靠挡板处于静止状态．现保证b球不动，使挡板OP 向右缓慢平移一小段距离，则（）A . 弹簧变长B . 弹簧变短C . 力F变大D . b对地面的压力变大8. （2分）如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面向下的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，M始终静止，则下列说法正确的是（）A . 地面对M的摩擦力大小为FcosθB . 地面对M的支持力为（M+m）gC . 物体m对M的摩擦力的大小为FD . M对物体m的作用力竖直向上9. （2分） (2018高三上·烟台期末) 如图所示，水平桌面上固定一个竖直挡板，现将一个球体A与截面为直角三角形的物块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设备接触面均光滑，则该过程中（）A . A和B均受三个力作用B . B对桌面的压力越来越大C . A对B的压力越来越大D . A对墙面的压力大小保持不变10. （2分）如图所示，两小球A、B用劲度系数为k1的轻质弹簧相连，球B用长为L的细绳悬于O点，球A 固定在O点正下方．OA之间的距离也为L ，系统平衡时绳子所受的拉力为F1 ，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，系统再次平衡时，绳子所受的拉力为F2 ，则F1与F2的大小关系为（）A . F1＞F2B . F1=F2C . F1＜F2D . 无法确定11. （2分） (2017高一上·珠海期末) 如图所示，不可伸长的细线下端悬挂一个小球，现用一水平力F拉小球，在小球缓慢移动过程中，细线的拉力T和水平力F的大小变化情况是（）A . T减小、F增大B . T减小、F减小C . T增大、F增大D . T增大、F减小12. （2分）如图，物块A、B静置在水平地面上，某时刻起，对B施加一沿斜面向上的力F ，力F从零开始随时间均匀增大，在这一过程中，A、B均始终保持静止，则地面对A的（）A . 支持力不变B . 支持力减小C . 摩擦力不变D . 摩擦力减小13. （2分）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2 ．由此可求出（）A . 物块的质量B . 斜面的倾角C . 物块与斜面间的最大静摩擦力D . 物块对斜面的正压力14. （2分）如图所示，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300角且绷紧，小球A处于静止，则需对小球施加的最小力等于（）A .B .C .D .15. （2分）有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙；OB竖直向下，表面光滑．OA上套有小环P，OB 上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可以忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示．现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对P 的支持力FN和细绳上的拉力F的变化情况是（）A . FN不变，F变大B . FN不变，F变小C . FN变大，F变大D . FN变大，F变小二、填空题 (共6题；共11分)16. （2分） A、B为相同大小的量正三角形板块，如图所示铰接于M、N、P三处并静止．M、N分别在竖直墙壁上和水平天花板上，A板较厚，质量分布均匀，重力为G ． B板较薄，重力不计．三角形的两条边均水平．那么，A板对铰链P的作用力的方向为________；作用力的大小为________．17. （2分）如图所示，粗糙斜面上物体A处于静止状态，设A物体质量为M ，与斜面间的动摩擦因数为μ ，斜面倾角为θ ．现沿平行斜面底边ab方向，加一横向外力F ，此时物体仍然静止，则物体与斜面间摩擦力的大小为________，方向为________．18. （2分）叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技．如图所示为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重力均为G ，下面五人的背部均呈水平状态，中层两人每只脚对底层人的压力约为________，底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为________．19. （2分）如图所示，在距水平地面高均为0.4m处的P、Q两处分别固定两光滑小定滑轮，细绳跨过滑轮，一端系一质量为mA=2.75kg的小物块A ，另一端系一质量为mB=1kg的小球B ．半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，且与两滑轮在同一竖直平面内，小球B套在轨道上，静止起释放该系统，则小球B被拉到离地________m高时滑块A与小球B的速度大小相等，小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时的速度大小为________m/s．20. （2分）如图所示，两个大小相同、质量分别为mA、mB的球体，球A套在水平细杆上，球A与球B间用一轻质绳相连，由于受到水平风力作用，细绳与竖直方向的夹角为θ ，两球一起向右匀速运动．已知重力加速度为g ．则风力大小为________，球与水平细杆间的动摩擦因数为________．21. （1分）如图所示，小球被两根细线BA和CD拉住，BA在水平方向，CD跟竖直方向成θ 角，此时CD上的拉力为F1 ，现将BA剪断，小球开始摆动，当小球返回A点时CD上拉力为F2 ，则为________（用θ 的函数表示）．三、解答题 (共4题；共32分)22. （10分） (2018高一上·和平期末) 如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，悬绳对工人的拉力大小为，墙壁对工人的弹力大小为，求：（1）若绳索与墙面的夹角为，求、的大小；（2）若工人增加悬绳的长度缓慢下移，则与的大小如何变化？（简要说明理由）23. （5分）用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件“的实验，力矩盘上个同心圆的间距相等．（1）（多选）在用细线悬挂钩码前，以下哪些措施是必要的（）A . 判断力矩盘是否在竖直平面B . 判断横杆MN是否严格保持水平C . 判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小D . 判断力矩盘的重心是否位于盘中心（2）在A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡，如图所示，已知每个钩码所受的重力为1牛，则此时弹簧称示数为________N．（3）由于力矩盘偏心未经调整实际测出的弹簧称读数偏大，则力矩盘的重心在轴的________．（填左方或右方）24. （2分）在研究有固定转动轴物体平衡条件的实验中（1）实验开始前需要检查力矩盘重心是否在转轴处，描述检查的操作过程________.（2）某同学采用50g的钩码，力矩盘平衡后如图所示，弹簧秤读数1.1N，盘面中3个同心圆半径分别是2cm、4cm、6cm．填写下表（g取9.8m/s2，答案精确到0.001N•m）：顺时针力矩逆时针力矩0.059N•m________25. （15分）如图所示是一个半径为R的轮子，它绕固定转动轴O顺时针方向转动，两侧各有一个长为L的竖直杆MO和NQ，它们都固定在天花板上M、N处（如图所示）．两轻杆上距轴为a处各固定一宽度为b的摩擦块（上下厚度不计）．摩擦块与轮子间动摩擦因数都是μ（μ＜），不计杆与摩擦块的重力．为使轮子刹停，在两杆下端P、Q之间用轻绳悬挂一重物．刚好使三根细绳之间夹角都相等．（1）有同学认为：“由于该装置高度对称，所以两边摩擦力的大小是相等的”．你认为这位同学的看法是否正确？为什么（请简要说明你的理由）？（2）设AP和AQ上的拉力的大小都是F，则左、右两侧摩擦力作功之比是多少？（3）为使轮子在规定的时间内能停下，规定制动力矩的大小为M．求此时在下方悬挂物体的重力G是多大？参考答案一、选择题 (共15题；共30分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共6题；共11分) 16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、21-1、三、解答题 (共4题；共32分)22-1、22-2、23-1、23-2、23-3、24-1、答案：略24-2、答案：略25-1、25-2、25-3、。
人教版高中物理选修2-2高二第一章
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）人教版物理高二选修2-2第一章 第四节力矩的平衡条件同步练习一．选择题1．如图所示的均匀水平杆OB 重为G ，左端O 为固定在墙上的转动轴．跨过定滑轮P 的细绳的左端系在杆的中点A ，右端系在B 端，PB 竖直向上，AP 与水平方向的夹角为30°．定滑轮被竖直绳CP 和水平绳PD 系住．则下列结论中正确的是（ ）A ． 跨过定滑轮的细绳所受的拉力是15G B ． C P 绳所受的拉力是45G C ． P D 绳所受的拉力是35G D ． 轴O 受到的水平拉力15G 答案：C解析：解答：A 、以杆OB 平衡有：0sin3022L L TL T G +=， 由此解得跨过定滑轮的绳所受的拉力T =25G ，故A 错误； BC 、以P 为研究对象受力分析如图所示：根据P 平衡有：T P D =Tc os30°=233525G G ⨯= T C P ﹣T sin30°﹣T =0，所以21235255CP T G G G =⨯+= 故B 错误，C 正确；D 、以杆水平方向受力平衡有，轴O 对杆的拉力0233cos30525F TG G ==⨯=，故D 错误． 故选：C ．分析：APB 是同一根绳，根据力矩平衡求得绳中张力T ，再根据P 的平衡由平衡条件求得CP 和PD 绳中的拉力． 2．如图所示，质量为M 、上表面光滑的平板水平安放在A 、B 两固定支座上．质量为m 的小滑块以某一速度匀加速从木板的左端滑至右端．能正确反映滑行过程中，B 支座所受压力N B 随小滑块运动时间t 变化规律的是（ ）A ．B ．C ．D ．答案：C解析：解答：设小滑块的速度大小为v ，平板长为L ，质量为M ．以A 支座为转轴， 则根据力矩平衡，得mg •vt +Mg12L =N B ′•L 得到N B ′=12Mg +mgvL根据牛顿第三定律，得B 支座所受压力N B =12Mg +mgvL，可见，C 正确 故选：C分析：以A 支座为转轴，以平板和小滑块m 为研究对象，分析受力：除转轴外，整体受到重力和B 支座的支持力，根据力矩平衡列方程得到支持力的解析式，再由牛顿第三定律得到B 支座所受压力N B 随小滑块运动时间t 变化的解析式，来选择图象3．如图，质量为m的均匀半圆形薄板，可以绕光滑水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是圆心．在B 点作用一个竖直向上的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，若保持力F始终竖直向上，在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动，直到AB接近竖直位置的过程中，力F对应的力矩为M，则M、F大小变化情况是（）A．M变小，F不变B．M、F均变大C．M、F均先变大再变小D．M先变大再变小，F始终变大答案：C解析：解答：以A点为支点，拉力F有力矩，重力也有力矩；设重力的作用点在P点，如图：保持力F始终竖直，在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动，直到AB到达竖直位置的过程中，重心P与A点的水平距离先变大后变小，故重力的力矩M′先变大后变小；而拉力的力臂是逐渐变小；设AB与竖直方向夹角为θ，根据力矩平衡条件，有：F•2Rsinθ=M=M′故：F=2MRsin，故F先增加后减小；故选：C．分析：以A点为支点，拉力F有力矩，重力也有力矩，找出重心后，根据力矩平衡条件列式分析即可．4．根据汉族民间传说，木杆秤是鲁班发明的．它是我国民间过去很长时间一直使用的称量物体质量的衡器．通常它是由一根一头粗、一头细的质量分布不均匀的直杆、称钩（BD）、提纽（O）、用可左右移动的轻线悬挂的称砣（质量为m）组成．称杆与称钩整体的重心在C点．不称物体时，将称砣置于A处，此时手提提纽，称杆恰能水平平衡．因而A点质量的刻度为零．当称钩上悬挂重物时，秤砣向右移动x到P点时重新平衡．则下列有关说法正确的是（）A．杆秤上的刻度一定是均匀的B．其它条件不变，OB之间的距离越小，称量范围越小C．其它条件不变，砣的质量越大，秤量范围越小D．如果在加速上升的电梯中，杆秤称量计数将偏大答案：A解析：解答：A、由图可知，OA之间的距离为a，OB之间的距离为b，O C之间的距离为c，设OB杆的质量为m0，秤砣与A之间的距离为x，当秤砣在A点到达平衡时：m0g•c=（m+m′）g•a①当秤砣在距离A点的距离为x到达平衡时．得：m0g•c+Mg•b=m′ga+mg（a+x）联立以上二式得：M•b=m•x②即，重物的质量与秤砣到A点的距离成正比，所以杆秤上的刻度一定是均匀的．故A正确；B、由②式可知，mxMb=，其它条件不变，OB之间的距离b越小，称量的质量的范围越大．故B错误；C、由②式可知，mxMb=，其它条件不变，砣的质量越大，秤量范围越大．故C错误；D、若在加速上升的电梯中，设加速度大小为：a0，当秤砣在距离A点的距离为x到达平衡时．得：m0（g+a0）•c+M（g+a0）•b=m′（g+a0）•a+m（g+a0）（a+x）整理得：M•b=m•x，可知与电梯的加速度无关．所以如果在加速上升的电梯中，杆秤称量计数不变．故D错误．故选：A分析：杆秤利用杠杆的平衡条件，通过力臂的大小关系得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系，测量物体的质量．该题根据该原理解答即可．5．如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B，其中绳子的P A段处于水平状态．另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F，使整个系统处于平衡状态．滑轮均为光滑、轻质，且均可看作质点．现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较（）A．拉力F不变B．拉力F减小C．角θ不变D．角θ减小答案：D解析：解答：向左缓慢缓慢移动一小段距离，绳变短，动滑轮要上移，绳P A和PB间的夹角变小，而绳Q P位于P A和PB间的角平分线上，所以角θ减小．经过定滑轮的绳子拉力大小相等，等于mg，两根绳子的合力与Q P绳的拉力大小相等，方向相反．因为夹角变小，合力变大，Q P绳的拉力就大，所以拉力F增加．故A错误、D正确，B、C错误．故选：D．分析：对滑轮P受力分析，抓住三根绳子合力为零，AP、BP绳子拉力大小相等，通过角度的变化进行分析．6．光滑直杆AB和BC按如图所示连接，A、C处与竖直墙用铰链连接，两杆在B点也用铰链连接，杆及铰链的质量与摩擦都不计．ABC构成一直角三角形，BC与墙垂直，将重力为G、可视为质点的物块P从A点静止释放，则物块从A运动到B的过程中（）A．A B杆对BC杆的作用力方向垂直AB杆向右上方B．C处铰链对BC杆的作用力不变C．A处铰链对AB杆的作用力方向不变D．A处铰链对AB杆的作用力先变小后变大答案：D解析：解答：A、杆的质量与摩擦不计，BC杆受到墙壁C处的作用力与AB杆的作用力，墙壁对BC的作用力水平向右，BC杆静止处于平衡状态，由平衡条件可知，AB杆对BC的作用力水平向左，故A错误；B、以A为支点，物块P向下滑动过程中，物块P对AB的压力不变，力臂逐渐变大，力矩变大，BC对AB的作用力的力臂大小不变，由力臂平衡条件可知，BC对AB的作用力变大，由牛顿第三第定律可知，AB对BC的作用力逐渐变大，杆BC静止，处于平衡状态，由平衡条件可知，C对BC的作用力等于AB对BC的作用力，则C对BC 的作用力逐渐变大，故B错误；C、BC对AB的作用力F BC方向不变，大小逐渐增大，物块P对AB的作用力N大小与方向都不变，A处对AB的作用力F A如图所示，由图示可知，物块P下滑过程，A处对AB的作用力方向不断变化，由图示可知，F A先变小后变大，当F A与F BC垂直时F A最小，C错误，D正确；故选：D．分析：对BC 受力分析，然后确定AB 对BC 的作用力方向；以A 为支点应用力矩平衡条件判断BC 对AB 的作用力如果变化，然后判断C 处作用力的变化情况； 根据AB 的受力情况应用平衡条件与力矩平衡条件分析答题．7．如图，AB 、CD 分别是两个质量均为m 、可以绕A 、C 两固定水平光滑转轴转动的匀质细杆，D 为AB 杆的中点，且AC=AD ，现在B 端施加一个始终垂直AB 杆的力F 使杆处于静止状态，DC 与水平面的夹角为α，g 为重力加速度．则下列说法正确的是（ ）A ． 若CD 与AB 杆接触处光滑，D 端受到的CD 杆的作用力大小为2mgB ． 若CD 与AB 杆接触处光滑，D 端受到的CD 杆的作用力大小为cos 2mg αC ． 若CD 与AB 杆接触处有摩擦，则力F 比接触处光滑时要大 D ． 无论接触处是否光滑，及转动方向如何，力F 均为一定值答案：A解析：解答：设AB 杆的长度是2L ，杆CD 进行受力分析，画出各个力的力臂如图： 则重力的力臂：21cos cos cos cos L CM CP CA L αααα===⨯= ① CD 的支持力的力臂：22cos2(1cos2)2cos L CN L L L L ααα==+=+= ② 由力矩平衡的条件得：mg •L 1=F N •L 2 ③ 联立①②③得：12N F mg =A 、由以上分析可得，D 端受到的CD 杆的作用力大小为为12mg ．故A 正确，B 错误； C 、D 、若C 与AB 杆接触处有摩擦，杆AB 要分成顺时针转动与逆时针转动两种情况：1．杆AB顺时针转动时，杆CD相对于AB向上运动，CD在D点受到的摩擦力的方向向下，摩擦力产生顺时针方向的力矩，由力矩平衡的条件得：mg•L1+M f=F N′•L2所以此时12NF mg '>2．杆AB逆时针转动时，杆CD相对于AB向下运动，CD在D点受到的摩擦力的方向向上，摩擦力产生逆时针方向的力矩，由力矩平衡的条件得：mg•L1=F N″•L2+M f所以：12NF mg''<．故C错误，D错误．故选：A分析：设AB杆的长度是2L，然后对杆CD进行受力分析，画出各个力的力臂，然后又力矩平衡的条件即可解答．8．如图所示，T型支架可绕O点无摩擦自由转动，B端搁在水平地面上，将一小物体放在支架上让其从A端自由下滑，若支架表面光滑，当小物体经过C点时，B端受到的弹力为N1；若支架和小物体间有摩擦，并从A端给小物体一定的初速度，小物体恰好沿AB匀速下滑，当小物体经过C点时，B端受到的弹力为N2，前后两次过程T型支架均不翻转，则（）A．N1=0 B．N1＜N2C．N1＞N2D．N1=N2答案：B解析：解答：设物体经过C时对支架的压力大小为N．以O为支点．当支架和小物体间光滑，小物体经过C时，根据力矩平衡得知N1的力矩与物块对支架压力的力矩平衡，即：M N1=M N．当小物体匀速下滑经过C时，N2的力矩等于摩擦力的力矩和物块对支架压力的力矩的和，即M N2=M f+M N．由于两次物块对支架压力的力矩相等，得M N2=M N1+M f，则有M N1＜M N2，而力臂不变，所以N1＜N2．故选：B分析：以O为支点，根据力矩平衡条件研究N1与N2的大小关系．支架和小物体间光滑，当支架和小物体间光滑小物体经过C时，N1的力矩与物块对支架压力的力矩平衡．当小物体匀速下滑经过C时，N2的力矩等于摩擦力的力矩和物块对支架压力的力矩的和．9．如图，光滑的平台上有一质量为20k g长为10.0m质量分布均匀的木板AB，其中7.0m伸出平台，O点是其重心．为了不使木板翻倒，起初让一个质量为30k g的小孩站在长木板的右端．关于木板的平衡问题，下列说法正确的是（）A ． 若小孩从木板右端向左端走动，小孩在木板上走动的距离不能超过3.0mB ． 若小孩从木板右端向左端走动，小孩在木板上走动的距离不能超过5.0mC ． 小孩可以在木板上向左随意走动，但决不能从左端离开长木板，否则木板就会翻倒D ． 小孩不但可以在木板上向左端随意走动，而且还可以从左端离开木板，木板也不会翻倒答案：D解析：解答：平台光滑，说明小孩和木板组成的系统动量守恒．小孩从木板右端B 向左端A 走动时，木板将沿平台向右移动，二者相对于平台的动量的大小相等，即： m 人v 人=m 木v 木．设经过时间t 小孩走到A 端，则：m 人v 人t =m 木v 木t ， 即m 人s 人=m 木s 木， 又 s 人+s 木=10m ，联立二式解得：s 木=6m ，此时，木板的重心已向右移到了平台上．此时以桌边为支点，木板重力的力矩大小为：M 板=m 木g （s 木﹣2）=200×（6﹣2）N •m =800N •m 小孩的重力力矩大小为：M 人=m 人g （7﹣s 木）=300×（7﹣6）N •m =300N •m由于M 板＞M 人，故即使小孩从左端A 离开木板，木板也不会翻倒，故ABC 错误，D 正确． 故选：D ．分析：由题意，平台光滑，小孩和木板组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律分析人与板的位移关系，判断木板重心的位置，确定能否翻倒．10．如图，竖直轻质悬线上端固定，下端与均质硬棒AB 中点连接，棒长为线长的两倍．棒的A 端用铰链墙上，棒处于水平状态．改变悬线的长度，使线与棒的连接点逐渐右移，并保持棒仍处于水平状态．（若一个物体受三个力而处于平衡状态，那么这三个力一定是共点力）则悬线拉力（ ）A ． 逐渐减小B ． 逐渐增大C ． 先减小后增大D ．先增大后减小答案：A解析：解答：棒子O 端用水平轴铰接在墙上，棒处于水平状态，知悬线拉力的力矩和重力力矩平衡，重力力矩不变，当改变悬线的长度，使线与棒的连接点逐渐右移，0点到悬线的垂直距离不断增大，则拉力的力臂增大，所以拉力的大小先逐渐减小．故A 正确，BCD 错误． 故选：A ．分析：根据力矩平衡知，拉力的力矩与重力力矩平衡，根据拉力力臂的变化判断拉力的变化．11．如图所示，杠杆的两端分别悬挂重物G1、G2后保持水平平衡，如果用水平力F向左缓慢拉起物体G2，使悬挂物体G2的悬线向左偏离竖直方向，则（）A．杠杆的A端将下降B．杠杆的B端将下降C．杠杆仍保持平衡D．细线BC上的拉力将保持不变答案：C解析：解答：根据杠杆的平衡条件，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即G1×L1=G2×L2；当有力作用在G2上时，绳偏离竖直方向角度为α，则此时绳拉力为T，此时G2处于三力平衡状态，拉力F与绳的拉力T的合力等于G2的重力，即T×Lc os a=Tc os a×L2=G2×L2即当有力时左边力矩不变，故杠杆仍处于平衡．故选：C分析：（1）根据杠杆的平衡条件，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即G1×L1=G2×L2；（2）当有力F作用在G2上时，设绳偏离竖直方向角度为α，则此时绳拉力为T，表示此时力矩T×Lc os a根据力的正交分解和数学关系判定是否平衡．12．如图，T字形架子ABO可绕通过O点，且垂直于纸面的转动轴自由转动．现在其A端与B端分别施以图示方向的力F1和F2，则关于F1和F2产生的力矩M1和M2，下列说法正确的是（）A．M1引起T形架顺时针转动，M2引起T形架逆时针转动B．M1和M2可能使T形架保持平衡C．M1和M2使T形架逆时针转动D．M1和M2使T形架顺时针转动答案：C解析：解答：根据图示由右手定则可知，力F1的力矩M1使T形架沿逆时针方向转动，力F2的力矩M2也使T形架沿逆时针方向转动，所以M1和M2使T形架逆时针转动；故C正确，ABD错误；故选：C．分析：物体在力矩作用下会绕转动轴转动，物体沿力矩方向转动，力矩方向可以用右手定则判断，右手四指指向力臂的方向，四指向力的方向弯曲，则大拇指所指的方向就是力矩的方向，即物体的转动方向．13．如图，一根木棒AB在O点被悬挂起来，在A、C两点分别挂两个和三个钩码，AO=OC，木棒处于平衡状态．如在A点再挂两个钩码的同时，在C点再挂三个钩码，则木棒（）A．绕O点顺时针方向转动B．绕O点逆时针方向转动C．平衡可能被破坏，转动方向不定D．仍能保持平衡状态答案：A解析：解答：以O为转动轴，设AO=OC=L，木棒的重力力矩为M，每个钩码的重力为G．木棒原来处于平衡状态，根据力矩平衡条件得：2GL+M=3GL；可得M=GL当在A点再挂两个钩码的同时，在C点再挂三个钩码，顺时针力矩之和为：M顺=6GL逆时针力矩之和为：M逆=4GL+M=5GL＜M顺，所以木棒将绕O点顺时针方向转动，故A正确．故选：A．分析：原来木棒处于平衡状态，力矩平衡，根据力矩平衡条件可求得木棒的重力对O点的力矩；再分析在A点和C 点增加砝码后，顺时针力矩和逆时针力矩的大小关系，即可判断木棒的状态．14．如图所示，粗糙斜面上有一绕有线圈的滚筒A，线圈中通有电流，空间有一竖直方向的匀强磁场．在下列四种情况中由静止释放滚筒，滚筒可能保持静止状态的是（）A．B．C．D．答案：C解析：解答：由图，滚筒与斜面的接触点为支点，滚筒受到重力、支持力、摩擦力和安培力的作用，其中支持力和摩擦力过支点，重力的力矩是逆时针的，安培力的力矩必须为顺时针才可能使滚筒保持平衡．A、线框所受安培力左边向左，右边向右，力臂相等，安培力的合力矩是为零的，所以滚筒不能平衡，故A错；B、线框所受安培力左边向右，右边向左，力臂相等，合力矩为零，所以滚筒不能平衡，故B错；C、左边安培力水平向左，右边安培力水平向右，大小相等，但是力臂不等，合力矩为顺时针方向，所以滚筒可能平衡，故C正确；D、安培力方向与C中相反，大小相等，但是力臂不等，合力矩为逆时针方向，所以滚筒不可能平衡，故D错误．故选：C．分析：滚筒与斜面的接触点为支点，滚筒受到重力、支持力、摩擦力和安培力的作用，其中支持力和摩擦力过支点，重力的力矩是逆时针的，安培力的力矩必须为顺时针才可能使滚筒保持平衡．然后根据力矩平衡的条件逐项分析即可．15．关于力矩，下列说法中正确的是（）A．力对物体的转动作用效果决定于力矩的大小和方向B．力不等于零时，力对物体一定产生转动作用C．力矩等于零时，力对物体也可以产生转动作用D．力矩的单位是“牛•米”，也可以写成“焦”答案：A解析：解答：A、力矩是矢量，其大小不仅决定于力的大小，同时与矩心的位置有关，力矩的大小和方向决定着力对物体的转动作用，故A正确；BC、当力的大小为零或力臂为零时，则力矩为零，此时力对物体没有产生转动的作用；故BC错误；D、力矩的单位是N•m或k N•m，焦耳是力与位移的乘积，而力矩中的米是距离，不是位移，故D错误．故选：A分析：作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向，称为力矩．力矩能够使物体改变其旋转运动．二．填空题16．如图所示，一根不均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接，连接端B为一固定水平转动轴，拖车在水平面上做匀速直线运动，棒长为L，棒的质量为40k g，它与地面间的动摩擦因数为33，棒的重心C距转动轴为23L，棒与水平面成30°角．运动过程中地面对铁棒的支持力为N；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，其他条件不变，则运动过程中地面对铁棒的支持力将比原来（选填“增大”、“不变”或“减小”）．答案：200|增大解析：解答：以B点为转轴，在拖车在水平面上向右做匀速直线运动过程中，棒的力矩平衡，设棒与水平面的夹角为α．则有mg 23L c osα=NLc osα+f L sinα ①又滑动摩擦力f=μN．联立得：2mgc osα=3Nc osα+3μN sinα ②解得，233tan mgN μα=+α=30°代入解得，N =200N若将铁棒B 端的固定转动轴向下移一些，α减小，ta nα减小，由③得知，N 增大． 故答案为：200，增大．分析：选取接端B 为转动轴，地面对铁棒的支持力的力矩与重力的力矩平衡，写出平衡方程，即可求出地面对铁棒的支持力；若将铁棒B 端的固定转动轴向下移一些则AB 与地，地面之间的夹角减小，同样，可以根据力矩平衡的公式，判定地面对铁棒的支持力的变化．17．如图，重为G 的物体，用绳子挂在支架的滑轮B 上，绳子的另一端接在绞车D 上．转动绞车，物体便能升起．设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆AB 和BC 的质量不计，A 、B 、C 三处均用铰链连接．当物体处于平衡状态时，杆AB 所受力的大小为 ，杆BC 所受力的大小为 ．答案：2.73G |3.73G解析：解答：以A 为支点，AB 受到BC 的支持力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图1，设AB 杆的长度为L ，则：竖直向下的拉力的力臂；L 1=L BD 的拉力的力臂：023sin 602L L L ==BC 杆的作用力的力臂：031sin302L L L == 由力矩平衡得：GL 1+GL 2=F BC •L 3 代入数据得：F BC =3.73G同理，以C 为支点，BC 受到AB 的拉力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图2，则：竖直向下的拉力的力臂：4L AB L ==； BD 的拉力的力臂：0503sin 30cos303AB L L =⨯= BC 杆的作用力的力臂：063tan 303L AB L == 由力矩平衡得：GL 4+GL 5=F AB •L 6 代入数据得：F AB =2.73G 故答案为：2.73G ；3.73G分析：画出各个力，分别作出各个力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．18．重为G 的均匀直杆AB 一端用铰链与墙相连，另一端用一条通过光滑的小定滑轮M 的绳子系住，如图所示，绳子一端与直杆AB 的夹角为30°，绳子另一端在C 点与AB 垂直，AC=15AB ．滑轮与绳重力不计．则B 点处绳子的拉力的大小是 N ，轴对定滑轮M 的作用力大小是 N ．答案：57G |537G 解析：解答：杆处于力矩平衡状态，设绳子的拉力为F ，杆长为L ，则由力矩平衡条件可知：G2L =F 15L +F 2L ； 解得：F =57G ；滑轮受两绳的拉力及轴对定滑轮的作用力而处于平衡，即轴对定滑轮的作用力与两边绳子的拉力相等，则由力的平行四边形可求得两拉力的合力即为定滑轮对轴的作用力： 由几何关系可知：553377G F G '=⨯=而轴对定滑轮的作用力与F '大小相等，方向相反； 故答案为：57G ；537G分析：由受力分析可知，杆受B 点绳子的拉力、C 点绳子的拉力及本身的重力作用处于转动平衡状态；由力矩平衡条件可求得绳子的拉力；由力的合成可求得轴对定滑轮的作用力．19．如图所示，为一水阀的示意图，C 为轻活塞，截面积为10cm 2，AB 是长为0.8m 的轻质杠杆，O 为转轴，AO 的长度为0.2m ，各接触处均光滑．已知大气压强为1.0×105Pa ，自来水管内的压强为2.5×105Pa ．为保持AB 杆水平而水不流出，则在B 端需挂一质量为 k g 的重物，此时转轴对杆的作用力大小为 N ．答案：5|200解析：解答：根据力矩平衡知（PS ﹣P 0S ）•AO =mg •OB则5400.25100• 2.51101010•.6m PS P S AO O k g B g ⨯⨯=⨯⨯==⨯﹣（﹣）（﹣） 对O 受力分析知转轴对杆的作用力大小F =mg +（P ﹣P 0）S =50N +（2.5﹣1）×105×10×10﹣4N =200N 故答案为：5 200分析：根据力矩平衡知（PS ﹣P 0S ）•AO =mg •OB 求解质量m ，根据力与平衡求解转轴对杆的作用力．20．半径分别为r 和2r 的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在一起，可以绕水平轴O 无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m 的质点，小圆盘上绕有细绳．开始时圆盘静止，质点处在水平轴O 的正下方位置．现以水平恒力F 拉细绳，使两圆盘转动，若两圆盘转过的角度6πθ=时，质点m 的速度最大，则恒力F = ；若圆盘转过的最大角度3πθ=则此时恒力F = ．答案：mg |3mgπ解析：解答：以水平恒力F 拉细绳，使两圆盘转动，若两圆盘转过的角度6πθ=时，质点m 的速度最大，此时力矩平衡，故： F •r =mg •2r sin30° 解得：F =mg ； 根据能量守恒定律得2cos33F r mg r ππ⨯=⨯解得3mgF π=本题答案是：mg ，3mgπ．分析：两圆盘转过的角度θ时，两个物体构成的系统减小的重力势能等于增加的动能，根据机械能守恒定律列式求解；当F 的力矩大于mg 的力矩时，质点m 的速度增大，当F 的力矩小于mg 的力矩时，质点m 的速度减小，则当两者力矩相等时，质点m 的速度最大．根据力矩平衡条件列方程求解．再能量守恒定律求解F ．21．可轻杆OA 绕转轴O 自由转动，用轻绳AB 和轻弹簧BC 连接，位置如图所示．将质量m 的小物块悬挂在轻杆中点处，静止后OA 处在水平位置，轻绳AB 伸直但无拉力，则此时弹簧上的弹力大小为 ；将m 右移OA /4的距离，轻绳上拉力大小为 ．答案：|解析：解答：设OA 长为l ，当绳无拉力，则弹簧的拉力的力矩与重力的力矩平衡，即：Fl o c sin60°=mg 12； 当m 右移4OA 的距离时，由力矩平衡得：Fl o c sin60°+Tl sin30°=mg 34l ； 解得：3,2mgF mg T == 答案为：3,2mgF mg T == 分析：杠杆平衡的条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂；如图所示，根据直角三角形角与边的关系，求出绳子对杠杆拉力的力臂；再利用已知的重力和重力的力臂以及杠杆平衡的条件求出拉力F 的大小． 三．解答题22．改进后的“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置如图所示，力传感器、定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤．已知力矩盘上各同心圆的间距为5cm ． （1）（多选题）做这样改进的优点是（ ）A．力传感器既可测拉力又可测压力B．力传感器测力时不受主观判断影响，精度较高C．能消除转轴摩擦引起的实验误差D．保证力传感器所受拉力方向不变答案：B F（2）某同学用该装置做实验，检验时发现盘停止转动时G点始终在最低处，他仍用该盘做实验．在对力传感器进行调零后，用力传感器将力矩盘的G点拉到图示位置，此时力传感器读数为3N．再对力传感器进行调零，然后悬挂钩码进行实验．此方法（选填“能”、“不能”）消除力矩盘偏心引起的实验误差．已知每个钩码所受重力为1N，力矩盘按图示方式悬挂钩码后，力矩盘所受顺时针方向的合力矩为N•m．力传感器的读数为N．答案：能|0.7|﹣0.5解析：解答：（1）A、弹簧可以测拉力和压力，故A错误；B、力传感器，定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤，主要好处是：力传感器测力时，不受主观判断影响，精确度高和保证力传感器所受拉力方向不变，故BD正确；C、不能消除转轴摩擦力引起的误差，故C错误；故选：BD．（2）某同学该装置做实验，检验时发现盘停止转动时，他仍用该盘做实验，在对力传感器进行调零后，用力传感器将力矩盘的G点拉到图示位置，此时力传感器读数为3N，说明此时偏心的顺时针力矩M0=3×2×0.05N•m=0.3N•m；再对力传感器进行调零，这时就可以消除力矩盘的偏心引起实验误差，力矩盘所受顺时针方向合力矩M1=2×1×0.05﹣2×1×3×0.05﹣0.3N•m=0.7N•m；根据固定转动轴物体平衡条件，则有：F×2×0.05+3×1×3×0.05﹣0.3=2×1×0.05﹣2×2×3×0.05﹣0.3；解得：F=﹣0.5N；故答案为：（1）B F；（2）能，0.7，﹣0.5．分析：（1）根据弹簧可以拉伸与压缩，结合实验原理，及操作步骤，即可求解；（2）根据力矩公式，结合力传感器读数，求得偏心的顺时针力矩，再消除力矩盘的偏心引起实验误差，求得力矩盘所受顺时针方向合力矩，从而根据平衡条件，即可求解．。
人教版物理高二选修2-2 2.1物体的形变同步练习
人教版物理高二选修2-2 2.1物体的形变同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共32分)1. （2分） (2019高一上·惠来期中) 关于弹力的方向，以下说法不正确的是（）A . 压力的方向总是垂直于接触面，并指向被压物B . 支持力的方向总是垂直于支持面，并指向被支持物C . 绳对物体拉力的方向总是沿着绳，并指向绳收缩的方向D . 杆对物体的弹力总是沿着杆，并指向杆收缩的方向2. （2分）下列四个图中，所有的球都是相同的，且形状规则质量分布均匀．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧一根线是沿竖直方向．关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是（）A . 甲球受到两个弹力的作用B . 乙球受到两个弹力的作用C . 丙球受到两个弹力的作用D . 丁球受到两个弹力的作用3. （2分） (2016高一上·历城期中) 一个正方形木块放在光滑的水平桌面上，下列说法正确的是（）A . 木块受到的弹力是由于木块底部形变造成的B . 木块对桌面的压力就是木块受到的重力C . 木块受到桌面对它向上的力有弹力和支持力两个力作用D . 木块受到的弹力是由于桌面形变造成的4. （2分） (2017高一上·赣州期中) 如图所示，两楔形物块A、B，两部分的接触面光滑，物块B固定在地面上，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 . 绳子的拉力大小小于A的重力大小B . 绳子的拉力大小等于A、B重力大小之和C . 物块B对物块A的支持力为零D . 物块A对物块B的压力不为零5. （3分）(2017·宜昌模拟) 倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k=20N/m、原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度l=0.3m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff=6N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．质量m=1kg的小车从距弹簧上端L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动．已知弹性势能Ep= kx2 ，式中x为弹簧的形变量．g=10m/s2 ，sin37°=0.6．关于小车和杆的运动情况，下列说法正确的是（）A . 小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动B . 小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速直线运动C . 杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9mD . 杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1s6. （2分） (2016高一上·姜堰期中) 如图所示，为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，根据图线可以判断，下列说法中不正确的是（）A . 弹簧的原长为10cmB . 弹簧的劲度系数为200N/mC . 弹簧伸长15cm时弹力大小为10ND . 弹簧压缩5cm时弹力大小为10N7. （2分） (2018高一上·湖南期末) 体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示．下列关于斜台给足球的弹力方向的说法正确的是（）A . 沿v1的方向B . 先沿v1的方向后沿v2的方向C . 沿v2的方向D . 沿垂直于斜台斜向左上方的方向8. （2分）如图所示，物体A静止在斜面B上．下列说法正确的是（）A . 斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的B . 物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的C . 物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相反的D . 物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的9. （2分） (2019高一上·西安期中) 下列说法正确的是：（）A . 放在桌面上的皮球受到的支持力是由于皮球发生形变产生的B . 静止的物体也可以受到滑动摩擦力的作用C . 三个大小分别为2 N、3N、4N的共点力的合力最小值为1ND . 弹力的大小与物体受到的重力成正比10. （2分）(2016·无锡模拟) 如图，一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面，现将一物块放于弹簧上同时对物块施加一竖直向下的外力，并使系统静止，若将外力突然撤去，则物块在第一次到达最高点前的速度﹣时间图像（图中实线）可能是图中的（）A .B .C .D .11. （2分） (2016高一上·义乌期中) 2014年8月25日，在我国南京举行的青奥会上，18岁的江苏选手吴圣平高难度的动作夺得三米板女子跳水冠军．起跳前，吴圣平在跳板的最外端静止站立时，如图所示，则（）A . 吴圣平对跳板的压力方向竖直向下B . 吴圣平对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的C . 吴圣平受到的重力就是它对跳板的压力D . 跳板对吴圣平的支持力是由跳板发生形变而产生的12. （2分）一个球的质量为m,用绳系着放置在倾角为θ的光滑斜面上,细绳处于竖直方向上,如图所示,则斜面对球的支持力为（）A . mgB . mgsinθC . mgcosθD . 013. （2分）已知物体甲和乙之间有弹力的作用，那么（）A . 物体甲和乙必定直接接触，且都发生形变B . 物体甲和乙不一定直接接触，但必定都发生形变C . 物体甲和乙必定直接接触，但不一定都发生形变D . 物体甲和乙不一定直接接触；也不一定都发生形变14. （2分）物体静止在水平桌面上，物体对水平桌面的压力（）(1)就是物体的重力。
人教版高中物理选修2-2第一章第五节 刚体的平衡的条件 同步测试
人教版高中物理选修2-2第一章第五节刚体的平衡的条件同步测试一、单选题（共8题；共16分）1.如图所示，小圆环A吊着一质量为m2的物块并套在另一个竖起的大圆环上，有一细线拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物体，如果不计一切摩擦，平衡时弦AB所对的圆心角为θ，则两物块的质量之比m1：m2为（）A. B. C. cos D. sin2.（2016•上海）如图，始终竖直向上的力F作用在三角板A端，使其绕B点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度，力F对B点的力矩为M，则转动过程中（）A. M减小，F增大B. M减小，F减小C. M增大，F增大D. M增大，F减小3.如图所示是一个自制密度秤，其外形和杆秤差不多．装秤钩的地方吊着一个铁块，秤砣放在A处时，秤杆恰好平衡．把铁块放在待测密度的液体中，移动秤砣．便可直接在杆上读出液体的密度，下列说法中错误的是（）A. 密度秤的刻度零点在A点B. 秤杆上较大的刻度在较小刻度的左边C. 秤杆上较大的刻度在较小刻度的右边D. 密度秤的刻度都在A点的左边4.如图所示，质量为m的均匀半圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心．在B点作用一个竖直的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，若保持力F始终竖直，在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动，直到AB到达竖直位置的过程中，力F对应的力矩为M，则它们大小变化情况是（）A. M变小，F不变B. M、F均变大C. M先变大再变小，F始终变大D. M、F均先变大再变小5.如图所示，abc为质量均匀的直角等边曲杆，曲杆可绕c端的光滑铰链，在竖直平面内转动．若在a端施加力F1和F2，根据图象所示方向，我们可以得到的结论正确的是（）A. F1和F2都产生顺时针效果的力矩B. F1产生顺时针效果的力矩，F2产生逆时针效果的力矩C. F1产生逆时针效果的力矩，F2顺时针效果的力矩D. F1和F2都产生逆时针效果的力矩6.北京二十九届奥运会皮划艇比赛中，马鞍山运动员李臻（如图）一手支撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，此时的船桨（）A. 是等臂杠杆B. 是费力杠杆C. 是省力杠杆D. 对水的力与水对船桨的力是平衡力7.如图所示为等刻度的轻质杠杆，A处挂一个重为2牛的物体，若要使杠杆在水平位置平衡，则在B处施加的力（）A. 可能是0.5牛B. 一定是1牛C. 可能是2牛D. 一定是4牛8.如图所示，质量不均匀的直木棒以左端为轴，在力F的作用下，由水平位置缓慢的拉到图中虚线位置．在此过程中力F始终保持与棒垂直，以下说法中正确的是（）A. 力F变小，其力矩变小B. 力F变大，其力矩变大C. 力F不变，其力矩也不变D. 力F不变，其力矩变小二、填空题（共2题；共4分）9.一质量为M的均匀三角形水泥薄板ABC平放在水平地面上，已知AB＜AC＜BC，有一人分别从三顶角A、B、C处抬水泥板，若能抬起，则在A、B、C三处所用的力F A、F B、F C的大小关系是________，F A=________．10.如图所示，质量为m的均匀半圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O 是它的圆心．在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=________；保持力F始终垂直于AB，在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动，直到AB到达竖直位置的过程中，力F的大小变化情况是________．三、解答题（共2题；共10分）11.如图所示，一飞轮半径为R，转轴在其圆心，为使其制动需要的力矩为M．P、Q为两根长为L的杆，下端铰于地面，上端用一弹簧相连，在杆上离下端a处各有一个宽度不计、厚度为b的制动闸，闸与飞轮间的滑动摩擦系数为μ，为能使飞轮制动，弹簧的弹力应为多大？12.如图（a）所示，ABCD是一个T型支架，已知整个支架的质量为m1=5kg，重心在BD上、离B点0.2m 的O点处，BD=0.6m，D点通过铰链连接在水平地面上，ABC部分成为一斜面，与水平地面间的夹角为37°，且AB=BC，AC⊥BD．现有一质量为m2=10kg的钢块以v0=4m/s的初速度滑上ABC斜面，钢块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25．问：T型支架会不会绕D点转动？某同学的解题思路如下：可以先算出钢块静止在ABC上恰好使支架转动的位置，如图（b）所示．根据支架受力情况写出此时力矩平衡的式子：MN=Mf+MG，可根据该式子求出该位置到C点的距离s1；（MN、Mf、MG分别是钢块对斜面的压力的力矩、摩擦力的力矩以及T型支架自身重力的力矩，其中N=m2gcos37°，f=m2gsin37°．）然后算出钢块以4m/s 的速度在斜面上最多能滑行的距离s2；比较这两个距离：若s1≥s2，则T型支架不会绕D点转动；若s1＜s2，则会转动．请判断该同学的解题思路是否正确，若正确，请按照该思路，写出详细的解题过程求出结果；若不正确，请给出你认为的正确解法．四、实验探究题（共1题；共6分）13.用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体的平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等．（1）实验中使用弹簧测力计的好处是________，________（写出两点）．（2）（多选题）做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验，下列措施正确的是A. 必须判断横杆MN是否严格保持水平B. 用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角，说明力矩盘不竖直C. 在盘的最低端做一个标志，轻轻转动盘面，如果很快停止，说明重心不在盘的中心D. 使用弹簧秤前必须先调零（3）若实验前，弹簧秤已有0.2N的示数，实验时忘记对弹簧秤进行调零，则完成实验后测量出的顺时针力矩与逆时针力矩相比，会出现M顺________M逆（选填“＞”、“=”或“＜”）．五、综合题（共1题；共10分）14.如图所示，重G=200N的均匀杆OA，可绕过O点的水平轴自由转动，杆斜靠在竖直墙上，杆与水平面间的夹角θ=60°，墙与杆间夹有一张纸，纸的重及纸与墙间的摩擦力不计，纸与杆间的滑动摩擦系数μ=0.2．杆与纸均处于静止状态．（1）求此时杆对纸的压力有多大？（2）若用力将纸竖直向上匀速抽出，其拉力需要多少？答案解析部分一、单选题1.【答案】A【解析】【解答】解：如图对小环进行受力分析，如图所示，小环受上面绳子的拉力m1g，下面绳子的拉力m2g，以及圆环对它沿着OA向外的支持力，将两个绳子的拉力进行正交分解，它们在切线方向的分力应该相等：m1gsin =m2gcos（θ﹣90°）即：m1cos =m2sinθm1cos =2m2sin cos得：m1：m2=2sin故选：A．【分析】选取小圆环A为研究对象，画受力分析示意图，小圆环受三个力，两个绳子的拉力和大圆环的支持力，一定要知道大圆环的支持力只能是沿着半径的，由此两端绳子拉力分别在切线方向上的分力必然相等，然后由数学三角函数知识求解．2.【答案】A【解析】【解答】据题意，对三角板受力分析受到重力、支持力和拉力，由于缓慢转动，三角板近似平衡，所以有：，在转动过程中，支持力减小而拉力F在增加；力矩是力与力到作用点的距离的乘积，应用极端思维法，当三角板被竖直时，力与转动轴的距离为零，此时力矩为零，故此过程中力矩在减小，选项A正确。
物理高二选修2-2第一章第二节平动和转动同步练习 含解
人教版物理高二选修2-2第一章第二节平动和转动同步练习一．选择题1．如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点，另一端B悬挂一重为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C，用力F拉绳，开始时∠BAC＞90°，现使∠BAC缓慢变小，直到杆AB接近竖直杆AC．此过程中，轻杆B 端所受的力（）A．逐渐减小B．逐渐增大C．大小不变D．先减小后增大答案：C解析：解答：A、由于B点始终处于平衡状态，故B点受到的力的大小为各力的合力．故B 点在变化过程中受到的力始终为0．故大小不变．故A错误B、由对A项的分析知B点受到的力始终为0，不变．故B错误．C、由对A项的分析知B点受到的力始终为0，不变．故C正确．D、由对A项的分析知B点受到的力始终为0，不变．故D错误．故选：C分析：以B为研究对象，并受力分析．由题目中“缓慢”二字知整个变化过程中B处于平衡态．2．如图，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块（可视为质点），物块A静止在左侧面上，物块B 在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B分别对球面的压力大小之比为（）A．s in2θ：1 B．s inθ：1 C．c os2θ：1 D．cosθ：1答案：C解析：解答：分别对A 、B 两个相同的小物块受力分析如图，由平衡条件，得：N =mgcosθ 同理cos mgN θ'=由牛顿第三定律，A 、B 分别对球面的压力大小为N 、N ′；则它们之比为2cos cos cos N mg mg N θθθ=='，故C 正确 故选C分析：分别对A 、B 两个相同的小物块受力分析，由受力平衡，求得所受的弹力，再由牛顿第三定律，求A 、B 分别对球面的压力大小之比．3．如图所示，小车的质量为M ，人的质量为m ，人用恒力F 拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力不可能是（ ）A ． 0B ．m Mm M -+F ，方向向右C ．m Mm M-+F ，方向向左D ． m M m M-+F ，方向向右答案：B解析：解答：整体的加速度2Fa M m=+，方向水平向左．隔离对人分析，人在水平方向上受拉力、摩擦力，根据牛顿第二定律有： 设摩擦力方向水平向右．F ﹣f =ma ，解得f =F ﹣ma =m MF m M-+．若M =m ，摩擦力为零．若M ＞m ，摩擦力方向向右，大小为m MF m M -+．若M ＜m ，摩擦力方向向左，大小为m MF m M-+．故A 、C 、D 正确，B 错误． 故选B ．分析：对人和车整体分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度，再隔离对人分析，求出车对人的摩擦力大小．4．如图所示，质量为M 、半径为R 的半球形物体A 放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m 、半径为R 的光滑球B ．则（ ）A ． A 对地面的压力等于（M +m ）gB ． A 对地面的摩擦力方向向左C ． B 对A 的压力大小为rr R +mg D ． 细线对小球的拉力大小为r Rmg 答案：A解析：解答：AB 、对AB 整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无相对滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力等于整体的重力，为（M +m ）g ；根据牛顿第三定律，整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力，大小相等，故对地面的压力等于（M +m ）g ，故A 正确，B 错误； CD 、对小球受力分析，如图所示： 根据平衡条件，有：cos mgF θ=，T =mg t a n θ其中cosθ=R r R +，tan θ=故：R r F mg R +=，T =故C 、D 错误； 故选：A ．分析：先对整体受力分析，然后根据共点力平衡条件分析AB 选项，再隔离B 物体受力分析后根据平衡条件分析CD 选项．5．一倾角为30°的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈匀速下滑．现给物体施加如图所示力F ，F 与竖直方向夹角为30°，斜劈仍静止，则此时地面对斜劈的摩擦力（ ）A．大小为零B．方向水平向右C．方向水平向左D．无法判断大小和方向答案：A解析：解答：物块匀速下滑时，受重力、支持力和摩擦力，三力平衡，故支持力和摩擦力的合力与重力平衡，竖直向上，根据牛顿第三定律得到滑块对斜面体的作用力方向竖直向下，等于mg；当加推力F后，根据滑动摩擦定律F=μN，支持力和滑动摩擦力同比增加，故其合力的方向不变，根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的压力和滑动摩擦力的合力方向也不变，竖直向下；故斜面体相对与地面无运动趋势，静摩擦力仍然为零；故选A．分析：物块匀速下滑时，受重力、支持力和摩擦力，三力平衡，故支持力和摩擦力的合力与重力平衡，竖直向上，根据牛顿第三定律得到滑块对斜面体的作用力方向；当加推力F后，滑块对斜面体的压力和滑动摩擦力同比增加，合力方向不变．6．如图所示，质量为m的小球，用OB和O′B两根轻绳吊着，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°，这时OB绳的拉力大小为F1，若烧断O′B绳，当小球运动到最低点C时，OB绳的拉力大小为F2，则F1：F2等于（）A．1：1 B．1：C．1：3 D．1：4答案：D解析：解答：烧断水平细线前，小球处于平衡状态，合力为零，根据几何关系得：F1=mgsin30°=12mg；烧断水平细线，设小球摆到最低点时速度为v，绳长为L．小球摆到最低点的过程中，由机械能守恒定律得：mgL（1﹣sin30°）=12mv2在最低点，有 F 2﹣mg =m 2v L联立解得 F 2=2mg ；故F 1：F 2等于1：4；故选：D ．分析：烧断水平细线前，小球处于平衡状态，合力为零，根据平衡条件求F 1．烧断水平细线，当小球摆到最低点时，由机械能守恒定律求出速度，再由牛顿牛顿第二定律求F 2． 7．有一个直角支架AOB ，AO 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑．AO 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m ，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）．现将P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力F N 和摩擦力F 的变化情况是（ ）A ． F N 不变，F 变大B ． F N 不变，F 变小C ． F N 变大，F 变大D ．F N 变大，F 变小 答案：B解析：解答：对小环Q 受力分析，受到重力、支持力和拉力，如图根据三力平衡条件，得到cos mgT θ=N =mg t a n θ再对P 、Q 整体受力分析，受到总重力、OA 杆支持力、向右的静摩擦力、BO 杆的支持力，如图根据共点力平衡条件，有N =FF N =（m +m ）g =2mg 故 F =mg t a n θ当P 环向左移一小段距离，角度θ变小，故静摩擦力F 变小，支持力F N 不变； 故选B ．分析：先对小环Q 受力分析，受到重力、支持力和拉力，跟三力平衡条件，求出拉力的表达式；在对P 、Q 两个小环的整体受力分析，根据平衡条件再次列式分析即可．8．如图所示，质量相同分布均匀的两个圆柱体a 、b 靠在一起，表面光滑，重力均为G ，其中b 的下一半刚好固定在水平面MN 的下方，上边露出另一半，a 静止在平面上，现过a 的轴心施以水平作用力F ，可缓慢的将a 拉离平面一直滑到b 的顶端，对该过程分析，应有（ ）A ． 拉力F 先增大后减小，最大值是GB ． 开始时拉力F ，以后逐渐减小为0C ． a 、b 间压力由0逐渐增大，最大为GD ． a 、b 间的压力开始最大为2G ，而后逐渐减小到0答案：B解析：解答：对于a 球：a 球受到重力G 、拉力F 和b 球的支持力N ，由平衡条件得： F =Ncosθ， Nsinθ=G则得 F =G c o t θ，sin GN θ=根据数学知识可知，θ从30°增大到90°，F 和N 均逐渐减小，当θ=30°，F ，N 有最大值为2G ，故B 正确． 故选B分析：a球缓慢上升，合力近似为零，分析a受力情况，由平衡条件得到F以及b球对a的支持力与θ的关系式，即可分析其变化．9．如图所示，一个质量为m的人站在台秤上，跨过光滑定滑轮将质量为m′的重物从高处放下，设重物以加速度a加速下降（a＜g），且m′＜m，则台秤上的示数为（）A．（m+m′）g﹣m′a B．（m﹣m′）g+m′a C．（m﹣m′）g﹣m′a D．（m﹣m′）g答案：B解析：解答：对重物受力分析，受重力和拉力，加速下降，根据牛顿第二定律，有：m′g﹣T=m′a①再对人受力分析，受到重力、拉力和支持力，根据共点力平衡条件，有：N+T=mg②由①②，解得N=（m﹣m′）g+m′a故选B．分析：先对重物受力分析，受重力和拉力，加速下降，然后根据牛顿第二定律列式求出绳子的拉力；再对人受力分析，受到重力、拉力和支持力，根据平衡条件求出支持力，而台秤读数等于支持力．10．如图所示，物体A和B质量均为m，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，B放在水平面上，A与悬绳竖直．用力F拉B沿水平面向左匀速运动的过程中，绳对A的拉力的大小是（）A．大于mg B．总等于mgC．一定小于mg D．以上三项都不正确答案：A解析：解答：将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，如图解得v2=vcosθ由于θ不断变小，故v2不断变大；由于物体A的速度等于v2，故物体A加速上升，加速度向上，即物体A处于超重状态，故绳子的拉力大于mg；故选A．分析：由于B做匀速运动，将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，得到沿绳子方向的运动速度，即物体A的速度表达式，得到A的运动规律，再根据牛顿第二定律判断绳子拉力的变化情况．11．如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜．A的左侧靠在光滑的竖直墙面上，关于两木块的受力，下列说法正确的是（）A．A、B之间一定存在摩擦力作用B．木块A可能受三个力作用C．木块A一定受四个力作用D．木块B受到地面的摩擦力作用方向向右答案：B解析：解答：A、由于AB间接触面情况未知，若AB接触面光滑，则AB间可以没有摩擦力；故A错误；B、对整体受力分析可知，A一定受向右的弹力；另外受重力和支持力；因为AB间可能没有摩擦力；故A可能只受三个力；故B正确；C错误；D、木块B受重力、压力、A对B的垂直于接触面的推力作用，若推力向右的分力等于F，则B可能不受摩擦力；故D错误；故选：B．分析：分别对AB及整体进行分析，由共点力的平衡条件可判断两物体可能的受力情况．12．如图所示，质量为m的物体A在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑，此过程斜面体B仍静止，斜面体的质量为M，则水平地面对斜面体（）A．无摩擦力B．有水平向右的摩擦力C．支持力为（m+M）g D．支持力小于（m+M）g答案：D解析：解答：以物体A和斜面体整体为研究对象，分析受力情况：重力（M+m）g、地面的支持力N，摩擦力F和拉力F，根据平衡条件得：F=Fcosθ，方向水平向左N=（M+m）g﹣Fsinθ＜（m+M）g故选D分析：物体A在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑，合力为零．斜面体B静止，合力也为零．以物体A和斜面体整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件研究水平地面对斜面体的摩擦力和支持力．13．如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一长方体物块Q，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中（）A ． 细绳的拉力逐渐变小B ． Q 受到墙壁的弹力逐渐变大C ． Q 受到墙壁的摩擦力逐渐变大D ． Q 将从墙壁和小球之间滑落答案：B解析：解答：A 、对P 分析，P 受到重力、拉力和Q 对P 的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡有：拉力cos mgF θ=，Q 对P 的支持力N =mgtanθ．铅笔缓慢下移的过程中，θ增大，则拉力F 增大，Q 对P 的支持力增大．故A 错误．B 、C 、D 、对Q 分析知，在水平方向上P 对A 的压力增大，则墙壁对Q 的弹力增大，在竖直方向上重力与摩擦力相等，所以A 受到的摩擦力不变，Q 不会从墙壁和小球之间滑落．故B 正确，C 、D 错误． 故选：B ．分析：分别对P 、Q 受力分析，通过P 、Q 处于平衡判断各力的变化．14．如图所示，两个质量为m 1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，用轻绳将两球与质量为m 2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m 1：m 2为（ ）A ． 1：1B ． 1：2C ． 1D 2答案：A解析：解答：将小球m 2的重力按效果根据平行四边形定则进行分解如图，由几何知识得：T =m 2g ①对m1受力分析，由平衡条件，在沿杆的方向有：m1gsin30°=Tsin30°得：T=m1g②可见m1：m2的=1：1；故选：A．分析：将小球m2的重力按效果根据平行四边形定则进行分解，由几何知识求出m2g与绳子拉力T的关系，对m1受力分析，由平衡条件求出m1g与T的关系，进而得到m1：m2的比值．15．图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则（）A．F1＞F2=F3B．F3=F1＞F2C．F1=F2=F3D．F1＞F2=F3答案：B解析：解答：甲图：物体静止，弹簧的拉力F1=mg；乙图：对物体为研究对象，作出力图如图．根据平衡条件有：F2=mgsin60°=0.866mg丙图：以动滑轮为研究对象，受力如图．由几何知识得F3=mg．故F3=F1＞F2故选B．分析：弹簧称的读数等于弹簧受到的拉力．甲图、乙图分别以物体为研究对象由平衡条件求解．丙图以动滑轮为研究对象分析受力情况，根据平衡条件求解．二．填空题16．如图所示，粗细和质量分布都均匀的呈直角的铁料aob质量为12k g，ao、ob两段长度相等，顶点o套在光滑固定轴上使直角铁料能绕o轴在竖直平面内转动，a端挂有质量为9k g 的物体P，ao与竖直方向成37°角，则P对地面的压力大小是，要使P对地面的压力为零，至少在b端上施加力F= ．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）答案：80|48解析：解答：两边的重心分别在中点，质量之比等于长度之比，则两边重力之比：G a：G b=m a g：m b g=1：1，左边重力力臂：L b=12ob×cos37°，右边重力力臂：L a 12oa×sin37°，由杠杆平衡条件可知：T×oa×sin37°+G a×L a=G b×L b，代入数据的：T=10N以P为研究对象，根据平衡条件：N=mg﹣T=90﹣10=80N根据牛顿第三定律P对地面的压力大小是80N；要使P对地面的压力为零，根据杠杆平衡条件：m P g×oa×sin37°+G a×L a=G b×L b+F×ob得：F=48N故答案为：80；48．分析：铁丝均匀，两边铁丝的重心分别在其中点，两边质量之比等于长度之比，可求两边重力之比；求出两边力臂之比，根据力矩平衡条件列式求P对a拉力的大小，进而以物体为研究对象根据平衡条件求地面对P的支持力．17．拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法，如我国赵州桥．现有六个大小、形状、质量都相同的契形石块组成一个半圆形拱券，如图所示．如果每个契形石块所受重力均为50N，在中间两个契块A、B正上方放置一个重为100N的石块．则拱券两端的基石承受的压力各为N，中间两个契块A、B之间的摩擦力大小为N．答案：200|0解析：解答：对半圆形拱券整体分析，竖直方向受重力和支持力，根据平衡条件，有：2N=6G+100解得：N=3G+50=200N结合牛顿第三定律，拱券两端的基石承受的压力均为200N；对左边三块石块，竖直方向受重力、支持力和摩擦力（假设向下），根据竖直方向平衡，有：N=3G+F解得：F=N﹣3G=0故答案为：200，0．分析：先对半圆形拱券整体分析，受重力和支持力，根据平衡条件求解支持力，结合牛顿第三定律得到压力；对左边三块石块，竖直方向受重力、支持力和摩擦力（假设向下），根据竖直方向平衡求解．18．如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为L．BC杆与水平面成30°角，AB杆与水平面成60°角．一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处．现对小球施加一个水平向左F的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为．|22 Bmg t FL解析：解答：如图对小球B进行受力分析：沿杆BC 方向：Fcosθ﹣mgsinθ=ma解得球的加速度为：1cos sin 22mg F mg a g mmθθ--===如图根据几何关系知BC 长度为：00sin 60sin 30BCL L ==所以从C 运动到BC 中点，小球产生的位移为：2BC L x ==根据速度位移关系小球运动到BC 中点的速度满足：22x v ax =得：x v ==从C 点开始小球运动的位移x=221122x at gt == 球在垂直杆的方向所受合力为零，故可知球对杆的作用力垂直杆的方向大小为N =mgcos 30°+Fsin 30°根据力矩平衡知，AB 杆平衡则BC 杆对AB 杆的作用力沿AB 杆过转轴A 点，即AB 杆对B 的作用力沿AB 方向 如图：由于杆BC 平衡，则有： F B L BC sin 30°=N x即：F B L BC sin 30°=mgcos 30°x+Fsin 30°x 又212x gt =2222111222212B BC mg gt gt mg t F L L +⨯⨯==⨯F B =22mg t L分析：根据杆的长度关系求出BC 杆的长度，通过对小球进行受力分析得出小球的加速度，再由运动规律求解小球到达BC 中点时的速度大小，根据AB 杆的平衡知AB 杆对B 的作用力沿AB 杆向上，根据力矩平衡可以求出AB 杆对B 作用力与时间的关系．19．如图，粗细均匀的均质杆AB 在B 点用铰链与竖直墙连接，杆长为L ．A 端有一轻质滑轮（大小可忽略）．足够长的轻绳通过滑轮将重物吊住．若θ为370时恰好达到平衡，且保持绳AC 在水平方向，则杆AB 的质量m 与重物的质量M 的比值为 ．若将杆换为长度不变的轻杆，其它条件不变，则系统平衡时轻杆与竖直墙面的夹角为 ．（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）答案：23|aR c cos 58解析：解答：由于物体m 受力平衡，故细线的拉力等于mg ；当若θ为37°时杆恰好达到平衡，以B 为支点，设杆长为L ，根据力矩平衡条件得：2Lmg ⨯sin 37°+MgLsin 37°=MgLcos 37° 解得：m ：M =2：3设AB 长为L ，这BC 为0.8L ；若将杆换为长度不变的轻杆，杆AB 受到铰链的作用力和轻绳对AB 的压力，要使杆能够平衡，轻绳对AB 的压力方向应在AC 与AB 之间，而轻绳对AB 的压力等于轻绳AC 和AG 拉力的合力，这两个拉力大小相等，故AB 在细线的两侧拉力的角平分线上，如图所示：故0.55cos 0.88L L α==，则α=aR c cos 58故答案为：23，aR c cos 58．分析：对粗细均匀的均质杆AB 分析受力情况，若θ为37°时恰好达到平衡，以B 为支点，根据力矩平衡条件求解质量之比；若将杆换为长度不变的轻杆，轻绳对AB 的压力方向沿着杆的方向，即可得到θ的大小．20．如图所示，重G 的风筝用绳子固定于地面P 点，风的压力N 垂直作用于风筝表面AB ，并支持着风筝使它平衡．若测得绳子拉力为T ，绳与地面夹角为α，不计绳所受重力，求风筝与水平面所成的角φ的正切值t a nφ= 及风对风筝的压力N = ．答案：|解析：解答：对风筝受力分析，并如图建立直角坐标系，将N 及T 沿坐标轴分解，则有： x 轴：Tcos α=Nsin φ； y 轴：Ncos φ=G +Tsin α；联立解得：cos tan ;sin T N G T αϕα==+故答案为：cos tan ;sin T N G T αϕα==+分析：对风筝受力分析，由共点力的平衡条件可求得压力及风筝与水平面所成的角φ的正切值．21．夹角为60°的V 型槽固定在水平地面上，槽内放一根重500N 的金属圆柱体，用F =200N 沿圆柱体轴线方向的拉力拉圆柱体，可使它沿槽匀速滑动，如图所示．圆柱体和V 型槽间的滑动摩擦因数为 ．答案：0.2解析：解答：因为圆柱体匀速滑动，所以拉力F 等于摩擦力F ，即F =200N 又因为圆柱体两面均与槽接触，所以每一面所受摩擦力F ′=100N如上图，对圆柱体受力分析，运用合成法，有几何知识知圆柱体对他的压力F N =mg =250N ， 所以动摩擦因数1000.2500N f F μ'===； 故答案为：0.2．分析：因为圆柱体匀速滑动，拉力F 等于摩擦力F ，又因为圆柱体两面均与槽接触，所以每一面所受摩擦力为拉力的一半，根据几何关系求出正压力，再根据滑动摩擦力的公式即可求解滑动摩擦因数μ．三．解答题22．用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件“的实验，力矩盘上个同心圆的间距相等．（1）（多选）在用细线悬挂钩码前，以下哪些措施是必要的A．判断力矩盘是否在竖直平面B．判断横杆MN是否严格保持水平C．判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小D．判断力矩盘的重心是否位于盘中心答案：ACD（2）在A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡，如图所示，已知每个钩码所受的重力为1牛，则此时弹簧称示数为牛．答案：4（3）由于力矩盘偏心未经调整实际测出的弹簧称读数偏大，则力矩盘的重心在轴的．（填左方或右方）答案：右方解析：解答：（1）A、为了防止细线及弹簧称与力矩盘摩擦，判断力矩盘是否处在竖直平面是必要的．故A正确．B、本实验与横杆MN是否平衡无关，没有必要检查横杆MN是否严格保持水平．故B错误．C、D、本实验要研究力矩盘平衡时砝码的拉力力矩和弹簧拉力力矩的关系，重力、摩擦力等影响要尽可能小，故CD正确．故选：ACD．（2）设A、B、C 三处拉力大小分别为F A、F B、F C，弹簧称示数为F，由题F A=1N，F B=1N，F C=3N设力矩盘上相邻同心圆间距为R，则弹簧称拉力的力臂为L=2R根据力矩平衡得：F A•2R+FL=F B•R+F C•3R 代入解得：F=4N；（3）由于力矩盘偏心未经调整实际测出的弹簧称读数偏大，因此力矩盘重心在轴的右方，才会导致弹簧秤实际读数偏大，故答案为：（1）ACD（2）4；（3）右方．分析：（1）本实验要研究力矩盘平衡时砝码的拉力力矩和弹簧拉力力矩的关系，要尽可能减小其他力的影响，比如重力、摩擦力等影响．根据此要求分析选择．（2）分别确定A、B、C三点细线拉力大小和力臂大小，根据力矩平衡求出弹簧称拉力；（3）根据力矩盘心在轴的某一方，结合力矩平衡条件，即可得出弹簧称实际读数偏大还是偏小．23．轻绳的两端A 、B 固定在天花板上，绳能承受的最大拉力为120N ．现用摩擦很大的挂钩将一重物挂在绳子上，结果挂钩停在C 点，如图所示，两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°．求：（1）此重物的最大重力不应超过多少？sin 37°=0.6；cos 37°=0.8 答案：取C 点为研究对象进行受力分析如图甲所示． 由图可知，物体平衡时AC 上的张力比BC 上大，所以当 AC 上的张力为最大值120N 时，BC 上的张力小于120N ， 由三角形法则重物的最大重力为：1150cos37T G N ==（2）若将挂钩换成一个光滑的小滑轮，重物的最大重力可达多大？答案：在图甲中，由几何关系设AB=s ，则绳长L =0.6s+0.8s=1.4s ；若将挂钩换成滑轮，则两根绳子的张力大小相等，对C 点受力分析，如图乙所示，由几何关系cos 0.70.7θ== 由三角形法则重物的最大重力为：G =2Tcosθ=168N解析：解答：（1）取C 点为研究对象进行受力分析如图甲所示． 由图可知，物体平衡时AC 上的张力比BC 上大，所以当 AC 上的张力为最大值120N 时，BC 上的张力小于120N ， 由三角形法则重物的最大重力为：1150cos37T G N ==答：重物的最大重力不应超过150N ．（2）在图甲中，由几何关系设AB=s ，则绳长L =0.6s+0.8s=1.4s ；若将挂钩换成滑轮，则两根绳子的张力大小相等，对C 点受力分析，如图乙所示，由几何关系cos 0.70.7θ== 由三角形法则重物的最大重力为：G =2Tcosθ=168N 答：重物的最大重力可达168N ．分析：（1）对结点进行受力分析，根据共点力平衡求出哪根绳先断，从而以该绳的最大拉力求出重物的最大重力．（2）若将挂钩换成一个光滑的小滑轮，此时两根绳的拉力大小相等，与竖直方向的夹角相等，根据共点力平衡求出重物的最大重力．24．如图所示，质量M k g 的木块套在水平杆 上，并用轻绳与质量m k g 的小球相连．今用跟水平方向成α=30°角的力F N 拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M 、m 的相对位置保持不变，g =10m /s 2，求运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ及木块M 与水平杆间的动摩擦因数．答案：设细绳对B 的拉力为T ．以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，由平衡条件可得：Fcos 30°=Tcosθ ①Fsin 30+Tsinθ=mg ②代入解得：Tt a n θθ=30° 再以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2．再平衡条件得：Fcos 30°=FN +Fsin 30°=（M +m ）g又F =μN得到：00cos30(M m)g Fsin30F μ==+-． 解析：解答：设细绳对B 的拉力为T ．以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，由平衡条件可得：Fcos 30°=Tcosθ ①Fsin 30+Tsinθ=mg ②代入解得：Tt a n θθ=30° 再以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2．再平衡条件得：Fcos 30°=FN +Fsin 30°=（M +m ）g又F =μN得到：00cos30(M m)g Fsin305F μ==+-答：运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ为30°，木块M ．分析：以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角θ；以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数μ．25．有一只小虫重为G ，不慎跌入一个碗中，如图所示．碗内壁为一半径为R 的球壳的一部分，其深度为D ．碗与小虫脚间的动摩擦因数为μ，若小虫可以缓慢顺利地爬出碗口而不会滑入碗底．试问D 的最大值为多少？（最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小）答案：对小虫受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力，到碗口时，最容易滑下，此时静摩擦力最大，等于滑动摩擦力，如图。
人教版物理高二选修2-2-2.3常见的承重结构同步练习D卷
人教版物理高二选修2-2-2.3常见的承重结构同步练习D卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2017高一上·鞍山期中) 如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为θ，则物体A、B的质量之比mA：mB等于（）A . cosθ：1B . 1：cosθC . tanθ：1D . 1：sinθ2. （2分） F1、F2是力F的两个分力．若F=10N，则下列不可能是F的两个分力的是（）A . F1=10N，F2=10NB . F1=2N，F2=6NC . F1=12N，F2=16ND . F1=12N，F2=6N4. （2分） (2019高三上·鹤岗月考) 下列几个关于力学问题的说法中正确的是（）A . 米、千克、牛顿等都是国际单位制中的基本单位B . 放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力C . 摩擦力的方向可能与物体的运动方向一致D . 伽利略在研究运动和力的关系时提出了著名的斜面实验，应用的物理思想方法属“等效替代”5. （2分） (2017高三上·监利开学考) 如图所示，一圆环在竖直光滑的杆上，杆的直径比环的内径略小，圆环通过轻弹簧与放在地面上的物块相连，开始时弹簧处于原长，由静止释放圆环，到圆环向下的速度达到最大的过程中（此过程物块一直保持静止）（）A . 圆环受到的合力在减小B . 杆对圆环的作用力在减小C . 地面对物块的摩擦力在减小D . 地面对物块的支持力在减小6. （2分） (2017高二下·定州期末) 下列图示为一位体操运动员的几种挂杠方式，其手臂用力最小的是（）A .B .C .D .7. （2分）如图所示，用水平力F推静止在斜面上的物块，当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态，则物块（）A . 所受合力逐渐增大B . 所受斜面摩擦力逐渐增大C . 所受斜面弹力逐渐增大D . 所受斜面作用力逐渐变大8. （2分）斜面放置在水平地面上始终处于静止状态，物体在沿斜面向上的拉力作用下沿斜面向上运动，某时刻撤去拉力F ，那么物体在撤去拉力后的瞬间与撤去拉力前相比较，以下说法正确的是（）A . 斜面对地面的压力一定增大了B . 斜面对地面的压力一定减小了C . 斜面对地面的静摩擦力一定减小了D . 斜面对地面的静摩擦力一定不变9. （2分） (2017高一上·临桂期中) 甲乙两人沿河两岸拉一艘小船前进，小船沿虚线方向匀速行驶需要200N 的牵引力，甲的拉力F1方向如图所示．现要求小船能沿虚线方向匀速行驶，且乙的拉力F2取最小值，则此时F2等于（）A . 100NB . 100 NC . 200ND . 200 N10. （2分）下列物体，处于平衡状态的是（）A . 静止在水平地面上的篮球B . 做平抛运动的钢球C . 沿斜面加速下滑的木箱D . 正在转弯的火车11. （2分） (2020高一下·利辛期中) 关于力F1、F2及它们的合力F的下列说法中，正确的是（）A . 合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B . 两力F1、F2一定是同种性质的力C . 两力F1、F2可能是同一个物体受到的力，也可能是物体间的相互作用力D . 两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力12. （2分） (2016高一上·浙江期中) 世界最长跨海大桥﹣﹣港珠澳大桥建成后，内地游客通过澳门关口，再驱车沿数百米长的引桥，抵达澳门主岛．高大的桥都要造很长的引桥，这是为了（）A . 减小汽车受到的重力B . 减小汽车对桥面的压力C . 增大汽车重力沿桥面方向的分力D . 减小汽车重力沿桥面方向的分力13. （2分） (2019高一上·浑源月考) 已知相互垂直的两个共点力合力为，其中一个力的大小为，则另一个力的大小是（）A .B .C .D .14. （2分）如图所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2 ，那么（）A . F1就是物体对斜面的压力B . 物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为GcosαC . F2就是物体受到的静摩擦力D . 物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力15. （2分）在下列各图中，F是合力，F1和F2是合力F的分力，根据合力所产的效果进行分解，正确的是（）A .B .C .D .二、填空题 (共5题；共9分)16. （2分） (2017高一上·昌平期末) 如图所示，一倾角θ=30°的斜面固定在水平面上，质量m=1.0kg小物块沿粗糙斜面匀速下滑．取g=10m/s2 ，则小物块在下滑的过程中受到的摩擦力f=________N，方向为________．17. （1分） (2020高一上·天河期末) 如图所示，斧头的纵截面是一个等腰三角形，侧面边长为l，背宽为d，自身重力为G。
(测试)人教版物理高二选修2-2 2.3常见的承重结构同步练习B卷
人教版物理高二选修2-2 2.3常见的承重结构同步练习B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2019高一上·龙岗期中) 关于合力与分力，下列说法中正确的是（）A . 两分力大小一定，夹角在0°到180°之间变化时，夹角越大，则合力越小B . 合力的大小一定大于每一个分力的大小C . 合力可以同时垂直于每一个分力D . 合力的方向不可能与一个分力的方向相反2. （2分） (2017高一下·陆川期末) 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，则最先断的绳是（）A . 可能是OB，也可能是OCB . OBC . OCD . OA4. （2分） (2020高二下·余姚期中) 古人云：“逆风行舟，不进则退”。
帆板运行中，如遇逆风，可以调节船的航向以及帆与风向的夹角，使船仍前进。
实践证明，当帆面恰好在风向与船运动方向所成夹角的平分线上时，行驶获得的逆风推力最大。
如图所示，如果风对帆的作用力为R，帆面满足逆风行驶中最大推力的夹角设为θ，风与帆的摩擦力因对船的运动影响不大，可忽略，风对船的横向推力可与水的阻力相抵消，则因R引起的使船沿S方向运动的最大推力F为（）A . R sin 2 θB . R sinθC . R sinθcosθD .5. （2分）如图所示,细绳OM与ON所能承受的最大拉力相同,长度OM>ON,则在不断增加重物的重力G的过程中(绳OC不会断) （）A . ON绳先被拉断B . OM绳先被拉断C . ON绳和OM绳同时被拉断D . 因无具体数据,故无法判断哪条绳先被拉断6. （2分） (2017高一上·江阴期中) 如图甲、乙、丙所示，弹簧秤、绳和滑轮的重力均不计，摩擦力不计，物体的重力都是G．在甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的示数分别是F1、F2、F3 ，则（）A . F3=F1＞F2B . F3＞F1=F2C . F1=F2=F3D . F1＞F2=F37. （2分） (2017高二上·济南开学考) 如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则（）A . B受到C的摩擦力一定不为零B . C受到水平面的摩擦力一定为零C . 水平面对C的摩擦力方向一定向左D . 水平面对C的支持力与B，C的总重力大小相等8. （2分） (2019高二上·北京期中) 两相同带电小球，带有等量的同种电荷，用等长的绝缘细线悬挂于 O 点，如图所示。
高中物理常见的承重结构 同步练习(二)
B德钝市安静阳光实验学校常见的承重结构 同步练习(二)1、 框架作为承重结构是现代多层住宅的主流，以 承重，框架的梁、柱、楼板一起整体浇制，稳定性好，抗地震能力强。
2、许多承重结构应用了桁架，桁架通常由多个 和 组成，其中 具有稳定的结构。
3、承重结构的板和梁多数水平放置，通常发生 形变。
板、梁对柱的作用力较复杂，通常柱既有 形变，也有 形变。
4、如图所示的斜拉桥以索塔B 为轴，左右两边对称，这样设计主要是为了使桥显得美观吗？5、如图所示的悬索桥和斜拉桥都用了钢索，两种桥结构上有什么不同？6、如图所示的悬索桥的悬索两端，各拉着一个深埋在河岸上的巨大的钢筋混凝土锚锭，请分析锚锭的作用。
7、常见的桥梁按承重结构分，可分为 、 、 、 等。
其中 最常见，结构最为简单，单位造价相对较低。
8、石材抗拉本领差，抗压本领好，不能用来造跨度大的梁桥，却可以用来造 桥，我国公元6世纪建造的赵州桥就是最好的明证。
参考答案：1、钢筋混凝土框架，柱2、三角形，四边形，三角形3、弯曲形变，压缩形变，弯曲形变4、斜拉桥主要以钢索的拉力来承担梁的重量，并传递到索塔上，桥的左右两边对称使得两侧的拉索的拉力大小相等，方向与索塔的夹角也相等，它们对索塔的合力方向竖直向下，索塔只发生压缩形变，如果两边不对称，合力就会有水平分力，使索塔弯曲形变，而混凝土索塔的抗压性能优于抗拉性能，所以对称的设计主要是满足安全性的要求，同时也使桥看上去美观。
5、悬索桥上一条条竖直方向的短钢索把梁吊在从河的此岸拉到彼岸的长长的钢索上，整条长钢索形成一条曲线，长钢索两端各拉着一个深埋在河岸上的巨大的钢筋混凝土锚锭；而斜拉桥的每根钢索都是直的，一端结于索塔上端，另一端结在桥的水平梁上而不是岸上。
6、锚锭深埋在河岸并与河岸形成一个整体，能承受长钢索巨大的拉力作用，保证钢索的平衡，形成可靠的承重结构。
7、梁式桥，拱桥，斜拉桥，悬索桥，梁式桥8、拱桥斜拉桥悬索桥。
物理高二选修2-2第二章第三节常见的承重结构同步练习含解析
人教版物理高二选修2—2第二章第三节常见的承重结构同步练习一、选择题1、如图，起重机吊起钢梁时，钢梁上所系的钢丝绳分别有a 、b 、c 三种方式，下列说法中正确的是（ )A ．a 绳容易断B ．b 绳容易断C ．c 绳容易断D ．三种情况下绳子受力都一样 答案：C解析:设钢丝绳之间的夹角为2α，钢丝绳的拉力大小为F ，钢梁的重力为G ，钢梁的受力情况如图,根据平衡条件得2Fcosα=G 得到，2cos GF α=钢丝绳越长，α越小，cosα越大，则钢丝绳的拉力F 越小；钢丝绳越短,α越大，cosα越小，则钢丝绳的拉力F 越大．所以c 绳容易断 故选C分析：以钢梁研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件得出纲丝的拉力大小与纲丝夹角的关系，再分析哪绳容易断．2.水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，∠CBA=30°，如图所示,忽略滑轮与绳子间的摩擦,则滑轮受到绳子作用力为（）A．50NB．503NC．100ND．1003N答案：C解析：由题意可得,对绳B点受力分析：滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力1F和2F的合力，因同一根绳张力处处相等，都等于物体的重量，即12100F FG mg N====．用平行四边形定则作图，由于拉力F1和F2的夹角为120°,则有合力F=100 N，所以滑轮受绳的作用力为100 N．方向与水平方向成30°角斜向下,故选C．分析：本题关键之处,就是水平横梁是插入竖直墙壁里，滑轮位置不变，而跨过光滑滑轮的轻绳上张力大小是处处相等,所以滑轮对绳子的作用力应该是两段细绳拉力的合力反方向．3。
如图所示，加装“保护器”的飞机在空中发生事故失去动力时,上方的降落伞就会自动弹出．已知一根伞绳能承重2000N，伞展开后伞绳与竖直方向的夹角为37°，飞机的质量约为8吨．忽略其他因素，仅考虑当飞机处于平衡时，降落伞的伞绳至少所需的根数最接近于（图中只画出了2根伞绳，sin37°=0.6，cos37°=0。
人教版高中物理选修2-2第三章第二节 能自锁的传动装置 同步测试
人教版高中物理选修2-2第三章第二节能自锁的传动装置同步测试一、单选题（共12题；共24分）1.如图所示，光滑小球夹于竖直墙和装有铰链的薄板OA之间，在薄板和墙之间的夹角α逐渐增大到90°的过程中，则（）A. 小球对板的压力增大B. 小球对墙的压力减小C. 小球作用于墙的压力一定小于球的重力D. 小球对板的压力一定小于球所受的重力2.如图所示，一物体用一轻绳悬挂于O点，用力F拉住物体，要使轻绳与竖直方向保持θ=70o角不变，且F最小，则F与竖直方向的夹角应为（）A. 70oB. 60oC. 20oD. 0o3.如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b ，悬挂于O点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F ，则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图（）A. B. C. D.4.在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G．现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近（C点与A点等高）．则绳中拉力大小变化的情况是（）A. 先变小后变大B. 先变小后不变C. 先变大后不变D. 先变大后变小5.如图所示，墙壁上的Q处有一固定的质点A，在Q上方P点用绝缘丝线悬挂另一质量的小球B，A、B带同种电荷后而使悬线与竖直方向成β角．由于漏电使带电荷量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对P点的拉力大小（）A. 保持不变B. 先变小后变大C. 逐渐减小D. 逐渐增大6.如图所示，质量为m的小球，用OB和O′B两根轻绳吊着，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°，这时OB绳的拉力大小为F1，若烧断O′B绳，当小球运动到最低点C时，OB绳的拉力大小为F2，则F1：F2等于（）A. 1：1B. 1：C. 1：3D. 1：47.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2．以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中（）A. N1始终减小，N2始终增大B. N1始终减小，N2始终减小C. N1先增大后减小，N2始终减小D. N1先增大后减小，N2先减小后增大8.轻杆的一端安装有一个小滑轮P，用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子，如图所示，现保持滑轮的位置不变，使杆向下转动一个角度到虚线位置，则下列关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的是（）A. 变大B. 不变C. 变小D. 无法确定9.如图所示，以O为悬点的两根轻绳a、b将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角分别为60°和45°，日光灯保持水平并静止，其重力为G ，下列说法中正确的是（）A. a绳的弹力比b绳大B. a绳的弹力与b绳一样大C. 日光灯的重心一定在O点的正下方D. 日光灯的重心不一定在O点的正下方10.如图所示，不可伸长的细线下端悬挂一个小球，现用一水平力F拉小球，在小球缓慢移动过程中，细线的拉力T和水平力F的大小变化情况是（）A. T减小、F增大B. T减小、F减小C. T增大、F增大D. T增大、F减小11.如图所示，一小球放在固定的光滑斜面上，挡板沿竖直方向，关于挡板对小球的弹力的作用方向，下列表述正确的是（）A. 沿水平方向向右B. 沿斜面方向向上C. 沿水平方向向左D. 沿斜面方向向下12.如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一长方体物块Q ，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中（）A. 细绳的拉力逐渐变小B. Q受到墙壁的弹力逐渐变大C. Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大D. Q将从墙壁和小球之间滑落二、填空题（共4题；共10分）13.质量为m ，长为1 ，通有电流I的导体棒静止在水平轨道上，匀强磁场的磁感强度为B ，其方向为与棒垂直，与轨道面成θ角斜向上，此时棒受到的摩擦力为________，受到的支持力可能是________．14.如图所示，一根不均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接，连接端B为一固定水平转动轴，拖车在水平面上做匀速直线运动，棒长为L ，棒的质量为40kg ，它与地面间的动摩擦因数为，棒的重心C距转动轴为，棒与水平面成30°角．运动过程中地面对铁棒的支持力为________N；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，其他条件不变，则运动过程中地面对铁棒的支持力将比原来________（选填“增大”、“不变”或“减小”）．15.如图所示，在竖直平面内有两根质量相等的均匀细杆A和C ，长度分别为60cm和40cm ，它们的底端相抵于地面上的B点，另一端分别搁置于竖直墙面上，墙面间距为80cm ，不计一切摩擦．系统平衡时两杆与地面的夹角分别为α和β，两侧墙面所受压力的大小分别为F A和F C，则F A________F C（选填“大于”、“小于”或“等于”），夹角β=________．16.如图所示，两个完全相同的光滑球的质量均为M ，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间．若缓慢转动挡板至与斜面垂直，在此过程中：A、B两球间的弹力________，B球对挡板的压力________，B球对斜面的压力________，A球对斜面的压力________．（填“不变”、“增大”、“减小”）三、综合题（共2题；共21分）17.改进后的“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置如图所示，力传感器、定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤，已知力矩盘上各同心圆的间距均为5cm。
沈阳市人教版物理高二选修2-2 1.1共点力平衡的应用同步练习
沈阳市人教版物理高二选修2-2 1.1共点力平衡的应用同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共31分)1. （2分） (2017高一上·周口期末) 架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状，下列说法中正确的是（）A . 夏季、冬季电线对电线杆的拉力一样大B . 夏季电线杆对地面的压力较大C . 夏季电线对电线杆的拉力较大D . 冬季电线对电线杆的拉力较大2. （3分） (2017高一上·双流期中) 如图所示，小球A的重力为G=20N，上端被竖直悬线挂于O点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能为（）A . 0，GB . G，0C . ，D . G， G3. （2分） (2016高一上·正定期中) 水平地面上斜放着一块木板（斜面AB，见图），上面放一个木块．设木块对斜面的压力为N，木块所受重力沿斜面的分力为F．若使斜面的B端逐渐放低时，将会产生下述的哪种结果（）A . N增大，F增大B . N增大，F减小C . N减小，F增大D . N减小，F减小4. （2分）乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择.若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行,如图所示,在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行,重力加速度为g),则（）A . 小物块受到的摩擦力方向平行于斜面向上B . 小物块受到的摩擦力方向平行于斜面向下C . 小物块受到的滑动摩擦力为mg+maD . 小物块受到的静摩擦力为ma5. （2分） (2016高三上·重庆期中) 如图，斜面体A静置于粗糙水平面上，被一轻绳拴住的小球B置于光滑的斜面上，轻绳左端固定在竖直墙面上P处，此时小球静止且轻绳与斜面平行．现将轻绳左端从P处缓慢沿墙面上移到P'处，斜面体始终处于静止状态，则在轻绳移动过程中（）A . 轻绳的拉力先变小后变大B . 斜面体对小球的支持力逐渐增大C . 斜面体对水平面的压力逐渐增大D . 斜面体对水平面的摩擦力逐渐减小6. （2分） (2016高一上·扬州期中) 如图所示，光滑小球夹于竖直墙和装有铰链的薄板OA之间，在薄板和墙之间的夹角α逐渐增大到90°的过程中，则（）A . 小球对板的压力增大B . 小球对墙的压力减小C . 小球作用于墙的压力一定小于球的重力D . 小球对板的压力一定小于球所受的重力7. （2分） (2017高一上·南阳期末) 如图所示，轻绳OA一端固定在天花板上，另一端系一光滑的圆环，一根系着物体的轻绳穿过圆环后，另一端固定在墙上B点，且OB处于水平．现将A点缓慢沿天花板水平向右移动且OB段的轻绳始终保持水平，则轻绳OA、OB所受的拉力的大小TA、TB的变化情况是（）A . TA增大，TB不变B . TA不变，TB增大C . TA、TB均不变D . TA、TB均减小8. （2分） (2019高一上·安平月考) 如图所示，一小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，小鸟从A 运动到B 的过程中（）A . 树枝对小鸟的弹力先减小后增大B . 树枝对小鸟的摩擦力先增大后减小C . 树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大D . 树枝对小鸟的合力先减小后增大9. （2分） (2017高一上·白山期末) 如图所示，绳与杆均不计重力，承受力的最大值一定．A端用铰链固定，滑轮O在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可忽略），B端吊一重物P．现施拉力T将杆缓慢释放至水平（绳、杆均未断），在杆达到水平前（）A . 杆越来越容易断B . 杆越来越不容易断C . 绳子越来越容易断D . 绳子越来越不容易断10. （2分）如图所示，物体m与斜面体M一起静止在水平面上，若将斜面的倾角θ减小一些，下列说法正确的有（）A . 斜面体对物体的支持力减小B . 斜面体对物体的摩擦力减小C . 水平面对斜面体的支持力减小D . 水平面对斜面体的摩擦力减小11. （2分）如图所示，轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中虚线位置缓慢上升到实线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。
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辽宁省人教版物理高二选修2-2 2.3常见的承重结构同步练习
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共15题；共30分)
1. （2分）两个物体A和B，质量分别为ml和m2 ，互相接触放在光滑水平面上，如图，对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于（）
A . F
B .
C .
D .
2. （2分） (2017高一上·滨海期末) 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的方向是唯一的
C . F2有两个可能的方向
D . F2可取任意方向
3. （2分） (2017高三上·射洪开学考) 如图甲所示，粗糙斜面的水平面的夹角为30°，质量为3kg的小物块（可视为质点）由静止从A点在一沿斜面向上的恒定推力作用下运动，作用一段时间后撤去该推力，小物块能到达最高位置C，小物块上滑过程中的v﹣t图象如图乙所示，设A点为零势能参考点，g=10m/s2 ，则下列说法正确的是（）
A . 小物块最大重力势能为54J
B . 小物块加速时的平均速度与减速时的平均速度大小之比为3：1
C . 小物块与斜面间的动摩擦因数为
D . 推力F的大小为40N
4. （2分）站在图中自动扶梯的人，当发现自己对台阶的压力比重力增加，可知：（）
A . 扶梯一定在向上启动
B . 人受台阶摩擦力一定向左
C . 人受摩擦力大小为
D . 扶梯加速度大小为，且斜向上
5. （2分）假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣。
他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，如图所示，菜刀横截面为等腰三角形，刀刃前部的横截面顶角较小，后部的顶角较大，他先后做出过几个猜想,其中合理的是（）
A . 刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关
B . 在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关
C . 在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大
D . 在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大
6. （2分）如图为静止在斜面上的物体所受重力示意图，此重力可分解为沿斜面向下的分力Gx和垂直斜面向下的分力Gy ，关于这两个分力的说法，正确的是（）
A . Gx就是物体所受到的下滑力
B . Gy就是物体对斜面的正压力
C . G、Gx与Gy是同时作用于物体的三个力
D . Gx和Gy是物体重力的等效替代，实际存在的就是重力
7. （2分） (2017高二上·济南开学考) 如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则（）
A . B受到C的摩擦力一定不为零
B . C受到水平面的摩擦力一定为零
C . 水平面对C的摩擦力方向一定向左
D . 水平面对C的支持力与B，C的总重力大小相等
8. （2分）如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B ，其中绳子的PA段处于水平状态．另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F ，使整个系统处于平衡状态．滑轮均为光滑、轻质，且均可看作质点．现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较（）
A . 拉力F不变
B . 拉力F减小
C . 角θ不变
D . 角θ减小
9. （2分） (2017高一上·青山期末) 甲、乙、丙三个质量相同的物体均在水平地面上做直线运动如图，地面与物体间的动摩擦因数均相同，下列判断正确的是（）
A . 三个物体所受的摩擦力大小相同
B . 甲物体所受的摩擦力最小
C . 乙物体所受的摩擦力最大
D . 丙物体所受的摩擦力最小
10. （2分） (2017高二下·定州期末) 如图，小球系在细绳的一端，放在倾角为α的光滑斜面上，用力将斜面在水平桌面上缓慢向左移动，使小球缓慢上升（最高点足够高），那么在斜面运动的过程中，细绳的拉力将（）
A . 先增大后减小
B . 先减小后增大
C . 一直增大
D . 一直减小
11. （2分）质量为m的体操运动员，双臂竖直悬吊在单杠下，当他如图增大双手间距离时（）
A . 每只手臂的拉力将减小
B . 每只手臂的拉力可能等于mg
C . 每只手臂的拉力一定小于mg
D . 两只手臂的拉力总是大小相等、方向相反
12. （2分）将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中错误的是（）
A .
B .
C .
D .
13. （2分）如图所示，将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1和F2两个力，下列结论正确的是（）
A . F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的正压力
B . 物体受mg、N、F1和F2四个力的作用
C . 物体只受重力mg和弹力N的作用
D . 物体只受N、F1和F2的三个力的作用
14. （2分）如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m．中间用细绳1、2连接，现用一水平恒力F作用在C上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，则下列说法错误的是（）
A . 无论粘在哪个木块上面，系统加速度都将减小
B . 若粘在A木块上面，绳l的拉力增大，绳2的拉力不变
C . 若粘在B木块上面，绳1的拉力减小，绳2的拉力增大
D . 若粘在C木块上面，绳l、2的拉力都减小
15. （2分）如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中错误的是（）
A . 若加速度a越小，竖直挡板对球的弹力越小
B . 若加速度a逐渐变大，斜面对球的弹力不变
C . 若加速度a逐渐变大，斜面对球的弹力减小
D . 斜面和挡板对球的弹力的合力大于ma
二、填空题 (共5题；共10分)
16. （2分）如图所示，斜面的倾角θ=37°，质量为2.0kg的物体沿斜面下滑，则物体所受重力大小为________，物体对斜面的压力大小为________．（g取10m/s2 ，sinθ=0.6，cosθ=0.8）
17. （1分）将一个30N的力进行分解，其中一个分力的方向与这个力成30°角，另一个分力的最小值为
________N。
18. （1分）如图所示，质量m的物体静止在倾角θ的斜上，物体重力在垂直斜面方向的分力是________．
19. （2分）如图所示，一人通过箱带拉着一个旅行箱前进，拉力是12N，箱带与水平面夹角是30°，该拉力的水平分力的大小为________N，竖直分力的大小为________N．
20. （4分）如图所示，两个完全相同的光滑球的质量均为M ，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间．若缓慢转动挡板至与斜面垂直，在此过程中：A、B两球间的弹力________，B球对挡板的压力________，B球对斜面的压力________，A球对斜面的压力________．（填“不变”、“增大”、“减小”）
三、计算题 (共5题；共35分)
21. （5分） (2016高一上·河北期中) 如图所示，在倾角为θ的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面间搁有一个重为G的光滑圆球，试求该球对斜面的压力和对挡板的压力．
22. （5分） (2017高一上·中卫期末) 如图所示，用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，AC绳能承受的最大拉力为150N，而BC绳能承受的最大拉力为100N，求物体最大重力不能超过多少？
23. （15分） (2019高三上·大庆月考) 如图所示，对称、粗糙斜面与竖直方向夹角θ=53°，硬质轻杆通过铰链与两个相同且质量为m1=1.0kg的物块P、Q相连，对称放在斜面上，一质量m2=1.6kg的物体悬挂在铰链A上，对称调节P、Q的位置，使杆与斜面垂直，整个装置处于平衡状态，设最大静止摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2 ，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：
（1）杆对物块P的作用力；
（2）物块与斜面间动摩擦因数的最小值；
（3）若斜面光滑，对称调节P、Q的位置，使整个装置仍处于平衡状态，求此时杆与水平方向夹角的正切值．
24. （5分）请画出图中重力 mg沿X轴、Y轴的分力F1与F2 ．
25. （5分） (2016高一上·定兴期中) 如图所示，一直角斜槽（两槽面间夹角为90°，两槽面跟竖直面的夹角均为45°），对水平面的倾角为θ，一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑．假定两槽面的材料相同，求物块和槽面之间的动摩擦因数μ．
参考答案一、选择题 (共15题；共30分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
二、填空题 (共5题；共10分) 16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
三、计算题 (共5题；共35分) 21-1、
22-1、23-1、
23-2、
23-3、24-1、
25-1、。