高三物理 专题2《研究物体间的相互作用》第5课时《共点力作用下物体的平衡》复习测试

用心 爱心 专心 1 第三单元第三单元 共点力作用下物体的平衡第共点力作用下物体的平衡第 5 5 课时课时 共点力作用下物体的共点力作用下物体的 平衡平衡 要点一 物体平衡的基本概念 1 重为 G 的均质杆一端放在粗糙的水平面上 另一端系在一条水平绳上 杆与水 平面成 角 如图所示 已知水平绳中的张力大小 F1 求地面对杆下端的作用 力大小和方向 答案 方向与地面夹角 arctan 2 1 2 FG 1 F G 要点二 平衡问题的解决办法 2 如图所示 重物的质量为 m 轻细线 AO 和 BO 的 A B 端是固定的 平衡时 AO 是水平的 BO 与水平面的夹角为 AO 的拉力 F1和 BO 的拉力 F2的大 小是 A F2 mgcos B F1 mgcot C F2 mgsin D F2 sin mg 答案 BD 题型 1 收尾速度问题 例例 1 1 当物体从高空下落时 空气阻力随速度的增大而增大 因此经过一段距离后将匀速下落 这个速度称 为此物体下落的终极速度 已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度 v 且正比于球半径 r 即 阻力 f krv k 是比例系数 对于常温下的空气 比例系数 k 3 4 10 4 N s m2 已知水的密度 1 0 103 kg m3 取重力加速度 g 10 m s2 试求半径 r 0 10 mm 的球形雨滴在无风情况下的终极速度 vT 结果取两位有效数字 答案 1 2 m s 题型 2 整体法和隔离法在平衡中的应用 例例 2 2 如图所示 质量为 m1 5 kg 的滑块置于一粗糙的斜面上 用一平行 用心 爱心 专心 2 于斜面的大小为 30 N 的力 F 推滑块 滑块沿斜面向上匀速运动 斜面体质 量 m2 10 kg 且始终静止 取 g 10 m s2 求 1 斜面对滑块的摩擦力 2 地面对斜面体的摩擦力和支持力 答案 1 5 N 2 N 135 N315 题型 3 平衡问题中的正交分解法 例例 3 3 如图所示 位于倾角为 的斜面上的物体 B 由跨过定滑轮的轻绳与物块 A 相连 从滑轮到 A B 的两段绳都与斜面平行 已知 A 与 B 之间及 B 与斜面之间的动摩擦因 数均为 两物块质量分别为 mA和 mB 滑轮的质量 滑轮轴上的摩擦都不计 若用一沿斜面向下的力 F 拉 B 使它做匀速直线运动 试求该拉力的大小以及绳对 A 的拉力大小 答案 3mA mB gcos mA mB gsin mAgsin mAgcos 题型 4 空间建模 例例 4 4 设在地面上方的真空室内 存在匀强电场和匀强磁场 已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的 电场强度的大小 E 4 0 V m 磁感应强度的大小 B 0 15 T 今有一带负电的质点以 v 20 m s 的速度在此区 域内沿垂直场强方向做匀速直线运动 求带电质点的电荷量与质量之比 q m 以及磁场的所有可能方向 角 度可用反三角函数表示 答案 1 96 C kg 沿着与重力方向成夹角 arctan 0 75 斜向下方的一切方向 1 如图所示 一个质量为 m 2 0 kg 的物体 放在倾角为 30 的斜面上静 止不动 若用竖直向上的力 F 5 0 N 提物体 物体仍静止 下述结论正确 的是 A 物体受到的合外力减小 5 0 N B 物体受到的摩擦力减小 5 0 N C 斜面受到的压力减小 5 0 N D 物体对斜面的作用力减小 5 0 N 答案 D 2 如图所示 两光滑板 AO BO 与水平面夹角都是 60 一轻质细杆水平放在其间 用竖直 向下的力 F 作用在轻杆中间 杆对两板的压力大小为 答案答案 F 用心 爱心 专心 3 3 测定患者的血沉 在医学上有助于医生对病情作出判断 设血液是由红血球和血浆组成的悬浮液 将此悬浮 液放进竖直放置的血沉管内 红血球就会在血浆中匀速下沉 其下沉速率称为血沉 某人的血沉 v 的值大约 是 10 mm h 如果把红血球近似看作是半径为 R 的小球 且认为它在血浆中下沉时所受的粘滞阻力为 f 6 Rv 在室温下 1 8 10 3 Pa s 已知血浆的密度 0 1 3 103 kg m3 红血球的密度 1 3 103 kg m3 试由以上数据 估算红血球半径的大小 R m 结果取一位有效数字 即可 答案答案 3 10 6 4 在机械设计中经常用到下面的力学原理 如图所示 只要使连杆 AB 与滑块 m 所在平面间 的夹角 大于某个值 那么 无论连杆 AB 对滑块施加多大的作用力