力物体平衡1113

1、高一物理竞赛辅导力物体的平衡力物体的平衡1 如图所示，质量分布均匀的薄板（边长为a 的正方形缺四分之一面积），求其重心位置。答案： a92 半径为r的光滑半球形碗，固定在水平面上。一均匀棒斜靠在碗缘，棒的一端在碗内，一端则在碗外，如图所示，已知在碗内部分的长度为l，则棒的全长 L =。答案：4l (12 r2l 2)Aa3 如图所示，两平行直杆竖直放置，间距为d，质量分布不均匀的绳子的长度大于 d ，两端分别系在两杆上，系结点位于同一水平线上，已知系结点处绳子与直杆之间的夹角分别为 和 ，试求绳子重心到两杆的垂直距离。12答案： d1d tan 1，d 2d tan 2tan 1 tan 2t

2、an 1tan 24 一个半径为r 的均匀球体靠在竖直墙边，球跟墙体和水平地面间的静摩擦因数均为 。如果在球上加一个竖直向下的力F，如图所示，问F 力离球心的水平距离s 为时，才能使球做逆时针转动。答案： sr (1)( GF )(12 )F5 质量为m 2kg 的小铁块静止于水平轨AB 的 A 端，导轨及支架ABCD 的形状如图所示，其重心在图中的O点，质量M=4kg ，可绕通过支架D 点的垂直于纸面的水平轴自由转动。一个沿导轨方向的恒力F 通过细线作用于铁块，F=12 N ，铁块和导轨之间的摩擦系数=0.50，在保持导轨及支架平衡的条件下，力F 拉动铁块滑行的最远距离是多少？分析解答：以导

3、轨及支架为研究对象。这是具有固定转动轴物体的平衡问题。设小铁块拉动的最远距离为s，铁块拉到s 处时，支架C 点受到的地面支持力恰为零，导轨受重力Mg 、铁块对它的压力N=mg 和摩擦力f= mg对支轴 D 的力矩作用,并处于平衡状态，如图1-4-1 所示。由平衡条件可得Mg×0.1 -mg×0.8 - mg(s×-0.7)=0解得s=0.5 米第1页，共 2 页高一物理竞赛辅导力物体的平衡6 一塔式起重机的最大起重量 W 250kN ，全部机架重 G 500kN ，其重心 C 在右轨 B 的外侧 b=1.2m 处，悬臂最远端距右轨 L10m ，平衡重物的重心在左轨

4、的左侧 a=6m 处，轨距 d=3m ，如图所示，为了保持起重机工作时不致翻倒，对平衡物重有何要求。答案： 344.4kN<P<350kN7 有一水果店，所用的秤是吊盘式杆秤，量程为10kg，现有一个较大的西瓜，超过此秤的量程。店员A 找到另一秤砣，与原秤砣完全相同，把它与原秤砣结在一起作为秤砣进行称量，平衡时，双砣位于6.5kg 刻度处，他将此读数乘以2 得到 13kg，作为此西瓜的质量。店员 B 对这种称量结果表示怀疑。为了检验， 他取另一西瓜，用单秤砣正常称量得8kg ，用双秤砣称量读数是3kg ，乘以 2 后得 6kg 。这证明店员A 的办法是不可靠的。试问：店员A 卖给顾

5、客的那个西瓜的实际质量是多大？答案： 15kg8 三个完全相同的小球，重量均为G，半径 R=10m，均质板AB 长为 l =100cm ，重量为 2G，板 A 端用光滑铰链固定在竖直墙上，板 B 端用轻质细线沿水平方向 BC 拉住，使板与墙之间夹有 CAB=60o 。设一切 为零（即处处光滑无摩擦）。试求水平细线 BC 的张力 T。答案： T=3.97NA9 如图所示为竖直平面， 两个小珠子 A 、B 分别套在固定光滑细直金属丝OA 、OB 上，其质量各为mA 、 mB ，A 、 B 之间以轻细绳相连，静止。已知为O钝角， 为锐角，求 = ？竖答案：竖直mAmB直水平线B线tanmA tan线mB tan10 两个质量分别为m1 和 m2 的小环能沿着一轻绳光滑地滑动，绳的两端固定于直杆的两端，杆与水平线成角度 。在此杆上又套一轻小环，绳穿过轻环并使m1 和 m2 在其两边，如图。设环与直杆的接触是光滑的，当系统平衡时，直杆与轻环两边的绳夹角。试证： tanm1m2tanm1m211如图所示，用两段直径均为d=0.02m 且相互平行的小圆棒A 和 B 水平地支起一根长为L =0.64m、质量均匀分布的木条。设木条与二圆棒之间的静摩擦系数0=0.4 ，滑动摩擦系数=0.2。现使A 棒固定不动，并对B 棒施以适