高三物理力矩平衡经典试题

有固定转动轴的物体的平衡

3、如图所示，AC 为竖直墙面，重为G 的AB 均匀横梁处于水平位置。BC 为支撑横梁的轻杆，它与竖直方向的夹角为α，A 、B 、C 三处均用铰链连接，轻杆所受的力为（ ）

A 、αcos G

B 、α

cos 2G

C 、αcos G

D 、αcos 2G

4、如图所示，竖直杆AB 在绳AC 拉力作用下使整个装置处于平衡状态，若绳 AC 加长，使点C 缓慢向左移动，杆AB 仍竖直，且处于平衡状态，那么绳AC 的拉力T 和杆AB 所受的压力N 与原来相比，下列说法中正确的是（ ） A 、T 增大，N 减小 B 、T 减小，N 增大 C 、T 和N 均增大 D 、T 和N 均减小

8、质量均匀的木板，对称地支承于P 和Q 上，一个物体在木板上从P 处运动到Q 处，则Q 处对板的作用力N 随x 变化的图线是（ ）

9、如图所示，均匀木棒AB 的一端N 支在水平地面上，将另一端用水平拉力F 拉住，使木棒处于平衡状态，则地面对

木棒AB 的作用力的方向为（ ） A 、总是竖直向上的，如F 1

B 、总是偏向木棒的右侧，如F 2

C 、总是沿着木棒的方向，如F 3

D 、总是偏向木棒的左侧，如F 4

10、如图所示，足够长的均匀木棒ＡＢ的Ａ端铰于墙上，悬线一端固定，另一端套在木棒上跟棒垂直，并使棒保持水平.如改变悬线的长度使套逐渐向右移动，但仍保持木棒水平，则悬线所受拉力大小将（ ）

Ａ.逐渐变小. Ｂ.先逐渐变大后又逐渐变小. Ｃ.逐渐变大. Ｄ.先逐渐变小后又逐渐变大.

11、如图所示，均匀细杆AB 质量为M ，A 端装有转轴，B 端连接细线通过滑轮

和质量为m 的重物C 相连，若杆AB 呈水平，细线与水平方向夹角为? 时恰能保持平衡，则杆对轴A 有作用力大小下面表达式中正确的有（ ） A ．mg

B ．

Mg

2 sin ?

C ．M2－2Mm sin ?＋m2 g

D ．Mg －mg sin ?

12、如图所示，均匀板一端搁在光滑墙上，另一端搁在粗糙地面上，人站在板上，人和板均静止，则（ ）

A.人对板的总作用力就是人所受的重力.

B.除重力外板受到三个弹力和两个摩擦力作用.

C.人站得越高，墙对板的弹力就越大.

D.人站得越高，地面对板的弹力就越小.

13、如图所示,一端可绕O 点自由转动的长木板上方放一个物块,手持木板的另一端,使木板从水平位置沿顺时针方向

A B θ C

缓慢转动,转动过程中，手对木板的力始终竖直向上，则在物块相对于木板滑动前（ ） A ．物块对木板的作用力减小

B ．手对木板的作用力不变

C ．手对木板的作用力增大

D ．手对木板的作用力的力矩不变 14、如图丙所示，一质量分布均匀的梯子，重为G ，斜搁在光滑的竖直墙上，重为P 的人沿梯子从梯子的底端A 开始匀速向上走，人的重心离地的高度h 逐渐增大，整个过程梯子不滑动。如图丁所示为力F 随高度h 变化的函数图像，则下列关于力F 的说法中正确的是（ ）

（A ）F 为墙面对梯子上端B 施加的力 （B ）F 为人对梯子施加的力 （C ）F 为梯子对地面施加的弹力 （D ）F 为梯子对地面施加的摩擦力

15、如右图所示，在倾角为 的光滑的斜面上放一块木板，另有一木棒左端可绕水平轴自由转动，其右端搁在木板上，现在要用平行于斜面的力把木板抽出，在抽木板过程中，木棒与木板之间的摩擦力（ ）

（A ）向下抽时，摩擦力较大 （B ）向上抽时，摩擦力较大 （C ）两种抽法摩擦力一样大 （D ）条件不足，不能确定

16、如图所示，人的质量为M ，物块的质量为m ，且M ＞m ，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是（ ）

（A ）地面对人的摩擦力减小 （B ）地面对人的摩擦力增大 （C ）人对地面的压力增大 （D ）人对地面的压力减小

17、如图所示，硬杆一端铰链固定在墙上的B 点，另一端装有滑轮，重物用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A 点，若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计，将绳的固定端从A 点稍向下移，再使之平衡时，则（ ） （A ）杆与竖直墙壁的夹角减小

（B ）绳的拉力减小，滑轮对绳的作用力增大 （C ）绳的拉力不变，滑轮对绳的作用力增大 （D ）绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变

18、如图所示，手柄PO 重为G 1，与它相连的工件m 重为G 2，它们可绕O 轴在纸面内转动。工件m 压在静止的砂轮上，砂轮受压力大小为F 。若使砂轮以垂直纸面过O 的轴顺时针转动时，则（ ）

A ．F 大小不变

B ．F 变大

C ．F 变小

D ．砂轮转速越大，F 越大

19、如图所示，直杆OA 可绕过O 点的水平轴自由转动，图中虚线与杆平行，杆的另一端A 点受到四个力F 1、F 2、F 3、F 4的作用，力的作用线与OA 杆在同一竖直平面内，它们对转轴O 的力矩分别为M 1、M 2、M 3、M 4，则它们间的大小关系是（ ） ＝M 2＞M 3＝M 4. ＞M 1＝M 3＞M 4. ＞M 2＞M 3＞M 1.

＞M 1＞M 3＞M 4.

h

B

丙

F

h

O

丁

M

m

习 题

1、如图所示，长为l 径为r ，质量为m 各为多大？

3、如图为一传动装置，A 、B 两轮固定在同一转轴O 上，M 态的摩擦片。A 、B 两轮半径分别为r ，2r 。绕在A 边缘，另一端系有质量为m 的重物P ，当重物P 以速率v 匀速下落时，B 轮边缘上的各点的线速度大小为________，此时摩擦片与B 轮间的摩擦力为________。（转动时轴的摩擦忽略不计） 5、如图所示，均匀细杆AB 的质量为m AB =5kg ，A 端装有固定转轴，B 端连接细线通过滑轮和重物C 相连，若杆AB 呈水平，细线与水平方向的夹角为?=30°时恰能保持平衡，则重物C 的质量m C ＝__________；若将滑轮水平向右缓缓移动，则杆AB 将_____________（选填“顺时针”、“逆时针”或 “不”）转动，并在新的位置平衡。（不计一切摩擦）

7、如图所示是自行车传动装置的示意图。如果踏板转一圈需要时间T ，要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，需要测量的物理量有：牙盘半径R ，飞轮半径r 和 _______________ （把它设为A ）。请用这些量推导出自行车前进速度的表达式为v= ____________ 。 8、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）（多选题）在用细线悬挂钩码前，下列措施中哪些是必要的 （A ）判断力矩盘是否处在竖直平面； （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）在力矩盘上A 、B 、C 三点分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡，如图所示，已知每个钩码所受重力为1 N ，则此时弹簧秤示数应为________N 。

（3）若实验前，弹簧秤已有 N 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“＞”““＝”““＜”“＝ 11、如图所示，两根细绳AA′和BB′把一不均匀的棒水平吊起，现测得θ1＝37?，θ2＝53?，棒长25cm ，则绳AA′和BB′所受拉力之比为___________，棒的重心离A 点的距离为_________。（sin37°＝，cos37°＝）

14、如图所示 ，AO 是质量为m 的均匀细杆，可绕O 轴在竖直平面内自由转动.细杆上的P 点与放在水平桌面上的圆柱体接触，圆柱体靠在竖直的挡板上

而保持平衡.已知杆的倾角为θ，AP 长度是杆长的倍，各处的摩擦都不计，则挡板对圆柱体的作用力等于____________.

15、一根木料长5.65 m ，把它左端支在地上，竖直向上抬起它的右端时，用力480 N ，用相似的方法抬起它的左端时，用力650 N ，该木料重___________N.

16、如图所示，重为G 、半径为R 的均匀球，用长为R 的细线悬挂在L 形直角支架的C 点，L 形支架的AB 边是2R ，BC 边长为3R ，且竖直而光滑，支架重力不计，B 处有固定转动轴.为使它们保持平衡，则在A 点所加最小力为 ___，方向_______，此时B 轴受到的压力为___________

参考答案：

370 530

A

B

A ′

B ′ M

A

B C

A

C

?

B A

C