物体的平衡综合问题.doc

物体的平衡1、在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（ ）AF1保持不变，F3缓慢增大 BF1缓慢增大，F3保持不变CF2缓慢增大，F3缓慢增大 DF2缓慢增大，F3保持不变2、如图所示，用一根绕过定滑轮的细绳把质量分别为m和M的两个物块P和Q拴在一起，若将物块Q沿水平地面向右移动少许，仍能保持平衡，则关于力的变化的结论正确的是 A细绳的张力大小不变，Q对地面的压力减小 B细绳的张力变大，Q对地面的摩擦力变大 C滑轮的轴所受的压力减小 D地面对Q的最大静摩擦力不变3、如图所示，把大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时，绝缘等长细线与竖直方向的夹角分别为和，且，由此可知 （ ） AB球受到的库仑力较大，电荷量较大 BB球的质量较小 CB球受到细线的拉力较大 D两球接触后，再静止时，A球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B球的悬线与竖直方向的夹角4、如图5所示，斜面体M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上.弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行.若物块在斜面上做简谐运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力Ff与时间t的关系图象是图6中的( ) 5、如图所示，一根轻质细弹簧，一端固定在竖直放置的圆环顶点A，另一端与套在圆环上的小球连接，小球可在光滑圆环上自由移动。把小球移到B点时释放，小球恰好静止，弹簧与竖直方向的夹角为，若小球质量为m，则此时 （ ）A圆环对小球的弹力可能沿BO指向圆心O B圆环对小球的弹力大小等于mgC弹簧对小球的弹力一定沿AB指向顶点A D弹簧对小球的弹力大小等于2mgsin6、(8分)如图所示，平行光滑U形导轨倾斜放置，倾角为30，导轨间的距离L1.0m，电阻R3.0，导轨电阻不计。匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度B2.0T，质量m0.4kg、电阻r1.0的金属棒ab垂直置于导轨上。现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小为F5.0N的恒力，使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行。求金属棒ab达到匀速运动时的速度大小。(g取10m/s2)7、（8分）如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为m的球B。现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成370角，此时环A仍保持静止。求：（1）此时水平拉力F的大小（2）环对横杆的压力及环受到的摩擦力8、（8分）如右图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30的夹角若在B点悬挂一个定滑轮（不计重力），某人用它匀速地提起重物已知重物的质量m=30 kg，人的质量M=50 kg，g取10 m/s2试求：（1）此时地面对人的压力的大小；（2）轻杆BC和绳AB所受力的大小9、（6分）如图,两竖直固定杆间相距4m，轻绳系于两杆上的A、B两点，A、B间的绳长为5m重G80N的物体p用重力不计的光滑挂钩挂在绳上而静止，求绳中拉力T10、如图所示，两个质量均为0.4 kg的光滑球，其半径均为r3 cm，将其放置在光滑半球形碗底，半球形碗口各处处于同一水平面上。两球最终在半径R8 cm的光滑半球形碗底稳定后处于静止状态，求两球之间相互作用力的大小（取g10 m/s2,sin 370.6，cos 370.8）11、如图所示，物体A的质量m=3 kg，用两根轻绳B、C连接于竖直墙上，要使两绳都能绷直，即物体A在如图所示位置保持平衡，现施加一个力F作用于物体，力F的方向如图所示，若夹角=600，求力F的大小应满足的条件（取g=10 m/s2）参考答案一、选择题1、C 2、C 3、BD 4、解析：由于斜面光滑，尽管物块在斜面上做简谐运动，但由于物块对斜面的摩擦力为零，对斜面的正压力始终等于重力沿垂直斜面方向的分力，因此地面对斜面体的摩擦力始终是一个恒力，C正确.答案：C 5、BC 6、【解析】当金属棒匀速运动时，由力的平衡条件得：Fmgsin30BIL 求得：I1.5A由闭合电路欧姆定律得：I联立以上方程解得金属棒匀速运动的速度大小为：v3m/s 7解：（1）取小球为研究对象进行受力分析，由平衡规律得： 联立解得(2)取AB组成的系统为研究对象由牛顿第三定律对横杆的压力大小为2mg,方向竖直向下，环受到的摩擦力大小为0.75mg,方向水平向左8、（1）因为速提起重物，则，且绳对人的拉力为 1分 所以地面对人的支持力为： 1分 1分 方向竖直向上 （2）定滑轮对B点的拉力方向竖直向下，大小为2mg，杆对B点的弹力方向沿杆的方向，由共点力平衡条件得： 2分 2分 9、(6分)解：如前所述，光滑挂钩两侧的绳为同一根绳，它们的拉力相等，均为T，如图所示.由Fx0，Fy0，：TcosTcos0Tsin TsinG 解出，T（2分）设O点到两杆的水平距离分别为a和b,则acos，coscos故有 ab（）cos(式中为绳长).解出cos,sin （2分） 从而进一步解出T66.7N. （2分）10、由几何关系知，两球受碗底弹力的方向为球心与碗底球面的球心的连线方向，两球之间的作用力在两球切点与球心的连线方向上(且为水平方向)，故其中一球的受力情况如图乙所示.3分其中cos 故