初中物理竞赛辅导第九讲 力与物体的平衡1(几种常见的力)

第九讲力与物体的平衡1（几种常见的力）

一、重力

【例1】如图所示，两根长度相等的杆OA与OB在O点用螺母铰接

在一起,两臂间的夹角可以改变，OA是没有质量的轻杆,而OB杆是有一定

质量且质量均匀分布的重杆，初始时两杆间的夹角为90°，用一根细线悬

挂端点A，两杆处于静止状态，然后将两杆间的夹角变为100°，两杆再次

处于静止状态时O点相对于初始状态_________ ( 选填“上升”“下降”或

“位置不变”)，为使金属杆的顶点O(即两臂连接处)位置最高,金属杆两臂

张开的角度应为____________。

【例2】半径为R的均匀薄圆盘的质量为M.在圆盘上挖去一个半径为r(r

【例3】均匀三角板的重心在三角形三条中线的交点上，均匀细杆的重心在杆的中点上。现有一块等腰直角三角板和三根均匀细杆。三根细杆的长度分别与三角板的边长相等,将这三根细杆构成如图所示的三角形。设三角板的重心为P,三根细杆构成的三角形的重心为P',P与P'未在图中画出。

以下是三位同学的观点:

甲同学认为P和P'的位置重合;

乙同学认为P和P'的位置不重合,且P到斜边的距离大于P'到斜边的距离;

丙同学认为P和P'的位置不重合,且P到斜边的距离小于P'到斜边的距离。

请你通过分析,对以上三位同学的观点做出判断。

二、弹力（弹簧的弹力）

例4如图所示，A，B是两个相同的轻弹簧,原长L o = 10 cm,劲度系数k = 500 N/m,如果图中悬挂的两个物体质量均为m=1 kg，g取10 N/kg，则两个弹簧的总长度为

( )。

A.22 cm

B. 24 cm

C.26 cm

D.28 cm

【例5】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，细绳一端与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

【例6】现有长度为0.1 m的两根弹簧A和B,已知弹簧A和B的劲度系数分别为100 N/m 和200 N/m。为了制成一个长度也是0.1 m.劲度系数却为150 N/m的新弹簧，可以分别在弹簧A和B上截取一段,然后将这两段串联成一个弹簧即可。则在弹簧A和B上截取的长度分

别为( )。

A.0.025 m和0.075 m

B.0.033 m和0.067 m

C.0.050 m和0.050 m

D. 0.075 m和0.025 m

【例7】轻质弹簧S的上端固定在天花板上,下端挂一质量为m的物体,平衡时弹簧的长度为L1,现将一根与S完全相同的弹簧剪为S1和S2两部分;将质量为m1和m2的两物体分别与S1和S2相连并悬挂在天花板上(m1+ m2=m),如图所示。平衡时

S1与S2的长度之和为L2,则( )。

A. L2一定等于L1

B. L2一定大于L1，且m1越大，S1原长越长, L2就越长

C. L2一定小于L1，且m1越大，S2原长越长, L2就越短

D. L2一定小于L1，且m2越大，S1原长越长, L2就越短

三、摩擦力

【例8】如图所示,两板间夹一木块A,向左右两板施加压力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.无法判断

【例9】如图所示.长度为2L的铁链挂在宽度为L的桌面上，臬面与铁链之间的静摩擦因

数为1

3，为保证铁链静止在桌面上，铁链左端距桌面的最短距离x

为( )。

A.L 3

B. L 4

C. L 5

D. L 6

【例10】如图所示,一质量为2 kg的物体夹在两木板之间,物体左、右两侧面与两块木板间的动摩擦因数均为0.2。若把该物体从上面匀速抽出,需50 N的力。若把它从下面匀速抽出,需多大的力?木板对物体的压力为多大? (设两木板对物体的压力不变,g取10 N/kg)

【例11】如图所示,物体A所受重力为40N,物体B所受重力为20N,A与B，B与地面间的动摩擦因数均为0.1,当向右匀速拉动A时,

求:(1)力F的大小;

(2)绳中的拉力。

练习题

1.有一个质量分布均匀的圆形薄板，若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分（）。

A.重力减小，重心随挖下的小圆板移走了

B.重力和重心都没改变

C.重力减小，重心位置没有改变

D.重力减小,重心不存在了

2.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;当弹簧的长度变为7cm 时.它产生的弹力大小为10N。则弹簧的劲度系数为( )。

A.1.25 N/cm

B.1.43 N/cm

C.3.33 N/cm

D.1.11 N/cm

3.一根轻质弹簧，当它上端固定，下端挂一重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平面上，上端压一重为G的物体时,长度为L2,则该弹簧的劲度系数为( )。

4.如图所示,在水平力F的作用下,所受重力大小为G的物体沿墙壁匀速下滑,

物体与墙之间的动摩擦因数为μ,物体所受摩擦力大小等于（）。

A. μ F+ G

B. μ F−G

C. μ F

D. G

5.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. μ mg

6. A.B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:①图(a)中两物体静置于桌而上;

②图(b)中水平恒力F作用在B物体上，使A，B一起以 2 m/s的速度做匀速直线运动;③图