初中物理竞赛辅导第十二讲力与物体的平衡4(有固定转动轴的物体的平衡)(无答案)

1、初中物理精品资料第十二讲力与物体的平衡4（有固定转动轴的物体的平衡）1 .巧取转动轴 【例1】如图所示,三根长度均为L的轻绳分别连接于C.D两点,A、B两瑞悬挂在水平天花板 上，相距为2L.现在C点悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平.在D点应施加的最小作用力为（A. mg1C. - mgD. - nig 4例2如图所示，长为L的轻绳一端固定在倾角为0的粗糙斜而上.另一端系着半径为八 质量为m的均匀球顶部，绳子恰与圆球相切，且绳子水平°求:绳子对球的拉力F、斜而对球的支持力N以及斜面对球的静摩擦力fo初中物理精品资料I2 .力的最小值问题【例3】如图1所示，ABC为质量均匀的等

2、边直杆，总质量为2皿C端由较链与墙相连，当AB 处于竖直、BC处于水平静止状态时，施加在A端的作用力至少为，最小力的方向为图1图2【例4】如图2所示，重力为G的物体挂在水平横杆的右端C点。水平横杆左端有一可转 动的固定轴A,轻杆AC长为L9轻绳的B端可固定在AC杆上的任一点，绳的D端可固定在 竖直增面上的任一点，绳BD长为L,轻杆AC始终保持水平。则当AB间的距离为 时,绳BD的拉力取得最小值，最小值为 o初中物理精品资料3 .转动物体的动态平衡问题【例5】如图所示，一根均匀直棒AB, A端用光滑较链固定于顶板上,B端搁在一块表面粗 糙的水平板上，滑动摩擦系数uvl,且一开始0 <45。

3、，现设板向上运动而棒AB匀速转动, 则关于木板对棒的弹力，下列说法正确的是（A.逐渐变大B.先变大后变小C.先变小后变大)°【例6】如图所示，均匀光滑直棒一端较于地面,另一端搁在一个立方体上，杆与水平面间D.逐渐变小初中物理精品资料12的夹角a为30°左右。现将立方体缓慢向左推，则棒对立方体的压力大小将（）oA.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大4 .轻杆问题分析【例7】如图1所示，AB为匀质杆，其重力为8N,与竖直墙而成37。角:BC为支撑AB的 水平轻杆，A, B, C三处均用较链连接且位于同一竖直平而内。则BC杆对B端钱链的作 用力的方向为.该力的大

4、小为 No （sm370 =0.6, cos370 =0.8）【例8】如图2所示，光滑轻质细杆AB, BC处在同一竖直平面内，B处用较接连接，A, C处用较链较于水平地面上，BC杆与水平而夹角为37。, 一质量为3.2kg的小球穿在BC杆 上，对小球施加一个水平向左的恒力使其静止在BC杆中点处，AB杆恰好竖直，则（）。A.F的大小为40NB.小球对BC杆的作用力大小为40 NC.AB杆对BC杆的作用力大小为25 ND.地而对BC杆的作用力大小为25 N5 .物体的平衡与稳定例9有一个“不倒翁”，形状可以简化成由半径为R的半球与顶角为74。的圆锥体组成,如图所示，它的重心在对称轴上。为了使“不倒

5、翁”在任意位置都能恢复竖直状态.则该“不倒翁”的重心到半球体的球心0的距离必须大于（）。A. 0B.C.D.2 -R 33 -R53 -R 4【例10如图所示，一只圆柱形均质木块，上、下底面圆的直径为a,高为相现将木块置 于倾角为0的粗糙斜面上，木块底部与斜而间的动摩擦因数为口，已知木块重心在几何中心,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。试求出木块在斜而上既不滑动也不翻转的条件.（1）该过程中直杆B端受到的摩擦力的变化情况是（）。6.平衡综合问题【例11如图所示，质量分布均匀的直杆AB置于水平地面上，现在A端施加外力F,缓慢 抬起直杆直至竖直，B段始终和地面之间保持相对静止，F的方向始终和直杆垂直，则

6、:A.保持不变B.先减小后增大C.逐渐减小D.先增大后减小 （2）在缓慢抬起直杆的过程中，要确保直杆B端始终和地面保持相对静止，直杆和地面之间的 摩擦因数至少为（1 B.-41 A."3【例12如图所示，直径为36cm的半球形碗固定在水平而上，碗的端口水平。一根密度分 布均匀、长度为47 cm的光滑杆ABC搁置在半球碗上，碗的厚度不计。则杆平衡时: (1)杆在B点受到的弹力与杆受到的重力大小之比是多少?(2)杆在碗内的部分AB与碗外部分BC的长度之比是多少?【例13如图所示，AB是一根重为G的均质细直杆，A端靠在光滑的竖直墙壁上，B端置 于水平地面上，杆在竖直平面内。己知杆与地面之间

7、的动摩擦因数为匕最大静摩擦力等于 滑动摩擦力，杆身与地面的夹角为求:(1)杆受地面的支持力与摩擦力的大小。若杆不滑动则0应满足的条件。练习题L如图所示，直杆0A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R, F2, F3, F4的作用，力的作用线与0A杆在同一竖直平面内，它们对转轴0的力矩分别为Mi，M2, M3, M4，则它们间的大小关系是（）。A. Mi = Mz> M3 = M4尸B. M2 > Mi = M3 > NL7/C. M4 > M2 > M3 > MlAD. M： > Mi > M3 > Ma

8、2.如图所示，要将一个半径为R、重为G的车轮滚上高为h的台阶（h = 9）,需在轮的边缘加 一个推力。若推力分别作用在A, B, C三点时，其最小值分别为Fa，Fb，Fc，则（ ）。 A. Fb<Fc<FaC.Fb<Fa<Fc：hD. Fa=Fb = F c3 .如图所示，七块完全相同的砖块按照图示的方式叠放起来，每块砖的长度均为L,为保证砖块不倒下，6号砖块与7号砖块之间的距离s将不超过（）.4 .如图所示，质量分布均匀的细杆水平放置，支座A在杆重心的右侧，杆的右端被位于其上而的支座B顶住。现在杆的左端C处施加一个向下的作用力.则（）。A.A, B两处的弹力均增加，且

9、AFa=AFbpiB.A, B两处的弹力均增加，且AFa>AFb=|C. A处的弹力减小，B处的弹力增大，且|AFaI>AFbGD. A处的弹力增大，B处的弹力减小，且AFa>PFb|5 .如图所示是某汤勺示意图，由一细长柄AB与一半球BC构成，且AB与半球相切，切点 为B。已知半球的半径为R, AB柄的长度为L, L:R=V8: 1,现用一细线系住A点，并将 细线竖直悬挂，如果不计汤勺的质量，则汤勺内水的最大高度是（）。3 A. - R 42B.一R3C.D.6 .如图所示，将一根均匀的木棒AB放在支点0上，由于OAv 0B,木棒不能保持水平，现在木棒右端截去与0A等长的一

10、段并置于0A上，木棒恰好能平衡，则0A : 0B为（）cA.1:(V2+ 1)B.l:2C.l:3D.l:47 .如图所示，两根均匀直棒AB、BC用光滑的皎链较于B处，两杆的另外一端都用光滑钱链较 于墙上，棒BC呈水平状态abed箭头表示力的方向，则BC棒对AB棒的作用力的方向可能A. aB.bC.cD.d8 .如图所示，两根硬杆AB. BC用钱链连接于A.BC,整个装置处于静止状态。关于AB杆对BC杆作用力的方向正确的是（）。A.若计AB杆的重力,而不计BC杆的重力时，由A指向BB.若计AB杆的重力,而不计BC杆的重力时，由C指向BC.若不计AB杆的重力，而计BC杆的重力时，由B指向AD.若

11、不计AB杆的重力.而计BC杆的重力时，由B指向C9 .如图所示，密度均匀的细杆AB与轻杆BC用光滑较链较在B点，A, C也用光滑的较链 较于增上，两杆长度相等，BC杆水平，AB杆与竖直方向成37。，此时AB杆与BC杆之 间的作用力为R。若将两杆的位置互换.AB杆与BC杆之间的作用力为Fz.则Fi：F2为（）.A35B53D5404:510 .如图所示,用长为VIR的细直杆连接的两个小球A, B,质量分别为ni和2m.被置于光滑的、半径为R的半球而碗内。达到平衡时，半球而的球心0与B球的连线和竖直方向的夹角的正切值为（)°A. 1B.- 21C.一 3D. 一411.如图所示，一根轻杆

12、两端固定A, B两球，放置在光滑半球形碗中，在图示位置平衡，A 球与球心连线和竖直方向的夹角为e,碗固定在长木板上，长木板可绕o点转动，现对长木 板的另一端施加外力F,使其逆时针缓慢转动，在A, B两球均未脱离碗的过程中，A球与 球心连线和竖直方向的夹角0的变化情况是（ ）。A.逐渐变小B.逐渐变大（c.先变大后变小0 oFD.保持不变12.如图所示，物体放在粗糙平板上，平板一端较接于地上，另一端加一竖直向上的力，使板 的倾角8缓慢增大，但物体与木板间仍无相对滑动，则下列物理量中逐渐增大的有（）A.板对物体的静摩擦力B.物体对板的正压力C.拉力FD.拉力F的力矩13 .如图所示，一质量为m的金

13、属球与一细杆连接在一起，细杆的另一端用钱链较于墙上较低位置，球下面垫一木板，木板放在光滑水平地面上，球与板间的滑动摩擦因数为U，下而说法中正确的有（）。-7tA.用水平力将木板向右匀速拉出时，拉力F= u mg;）B用水平力将木板向右匀速拉出时，拉力F<umgC.用水平力将木板向左匀速拉出时，拉力F> u mg .D.用水平力将木板向左匀速拉出时，拉力F< n mg14 .如图所示，均匀木棒AC水平搁在一个圆柱体B上，两者的接触点为D,且AD: DC=17: 15o 当圆柱体围绕其固定中心轴顺时针方向转动时，与棒的右端C紧靠着的木板E恰能沿光滑 竖直墙而匀速下滑。若木棒与圆柱

14、体之间、木棒与木板之间的动摩擦因数相同，则该动摩擦）。因数为（A.0.40B.0.30C.0.25D.0.2015 .如图1所示，用两块长都为L的相同砖块叠放在桌而边缘，为使砖块突出桌而边缘的距 离最大且不翻倒，则上面的第一块砖突出下面的第二块砖的距离为、下而第二块砖 突出桌面边缘的距离为°16 .如图2所示，ABC为质量均匀的等边活动曲尺，质量为2 m, C端由较链与增相连，B 处也由较链相连，摩擦不计。当AB处于竖直、BC处于水平静止状态时，施加在A端的作 用力的大小为，方向为;AB杆对BC杆的作用力大小为 方向为图1图2图317 .如图3所示,半径为R的圆轮放在台阶边上，现在圆

15、轮的边缘处施加力F使轮缓慢地滚上台 阶,轮与台阶的接触点为P、要使力F最小，则力F的作用点应为,方向为;在 使圆轮滚动过程中F的力矩的方向是 （选填"顺时针"'或逆时针”）的;若轮的质量为M,台阶的高h=4，则力F的大小至少应为 o18 .重力为G= 1440 N,长度a、高度b、宽度c分别为0.8m, 0.6 m和0.6 m的匀质长方体， 其表面光滑，静止在水平面上，并被一个小木桩抵住，如图(a)所示。(1)无风情况下.地面的支持力为多大？(2)当有风与水平方向成45。角斜向上吹到长方体的一个而上时，如图(b)所示，风在长方体 光滑侧面产生的压力为F,则力F要多大才能将长方体翘起？(3)实验表明，风在光滑平而上会产生垂直于平面的压强，压强的大小跟风速的平方成正比， 跟风与光滑平而夹角正弦的平方成正比。现让风从长方体左上方吹来，风向与水平方向成8角, 如图(c)所示。当6大于某