单杆倾斜物理题目及答案

单杆倾斜物理题目及答案考试时间：120分钟 总分：100分 年级/班级：高中一年级物理

单杆倾斜物理题目及答案

一、选择题

1.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，A端受到的静摩擦力大小为

A.F

B.μmg

C.F+μmg

D.F-μmg

2.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，地面对杆的支撑力大小为

A.mg

B.mg+μF

C.mg-μF

D.mg+F

3.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的转动加速度大小为

A.F/(mL/2)

B.μmg/(mL/2)

C.(F-μmg)/(mL/2)

D.(F+μmg)/(mL/2)

4.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的角加速度大小为

A.3F/(2μL)

B.3μmg/(2mL)

C.3(F-μmg)/(2mL)

D.3(F+μmg)/(2mL)

5.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的动能变化量为

A.FL/2

B.μFL

C.(F-μmg)L/2

D.(F+μmg)L/2

6.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的势能变化量为

A.-mgL/2

B.-μmgL

C.-(F-μmg)L/2

D.-(F+μmg)L/2

7.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的机械能变化量为

A.FL/2-mgL/2

B.μFL-μmgL

C.(F-μmg)L/2-mgL/2

D.(F+μmg)L/2-mgL/2

8.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的动量变化量为

A.FL

B.μFL

C.(F-μmg)L

D.(F+μmg)L

9.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的角动量变化量为

A.FL^2/2

B.μFL^2

C.(F-μmg)L^2/2

D.(F+μmg)L^2/2

10.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的转动惯量为

A.mL^2/12

B.mL^2/3

C.(mL^2/12)+(μL^2/2)

D.(mL^2/3)+(μL^2/2)

二、填空题

1.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，A端受到的静摩擦力方向为______。

2.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，地面对杆的支撑力方向为______。

3.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的转动加速度方向为______。

4.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的角加速度方向为______。

5.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的动能变化方向为______。

6.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的势能变化方向为______。

7.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的机械能变化方向为______。

8.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的动量变化方向为______。

9.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的角动量变化方向为______。

10.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的转动惯量方向为______。

三、多选题

1.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，A端受到的静摩擦力可能是

A.F

B.μmg

C.F+μmg

D.F-μmg

2.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，地面对杆的支撑力可能是

A.mg

B.mg+μF

C.mg-μF

D.mg+F

3.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的转动加速度可能是

A.F/(mL/2)

B.μmg/(mL/2)

C.(F-μmg)/(mL/2)

D.(F+μmg)/(mL/2)

4.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的角加速度可能是

A.3F/(2μL)

B.3μmg/(2mL)

C.3(F-μmg)/(2mL)

D.3(F+μmg)/(2mL)

5.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的动能变化量可能是

A.FL/2

B.μFL

C.(F-μmg)L/2

D.(F+μmg)L/2

6.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的势能变化量可能是

A.-mgL/2

B.-μmgL

C.-(F-μmg)L/2

D.-(F+μmg)L/2

7.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的机械能变化量可能是

A.FL/2-mgL/2

B.μFL-μmgL

C.(F-μmg)L/2-mgL/2

D.(F+μmg)L/2-mgL/2

8.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的动量变化量可能是

A.FL

B.μFL

C.(F-μmg)L

D.(F+μmg)L

9.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的角动量变化量可能是

A.FL^2/2

B.μFL^2

C.(F-μmg)L^2/2

D.(F+μmg)L^2/2

10.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的转动惯量可能是

A.mL^2/12

B.mL^2/3

C.(mL^2/12)+(μL^2/2)

D.(mL^2/3)+(μL^2/2)

四、判断题

1.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，A端受到的静摩擦力大小等于μmg。

2.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，地面对杆的支撑力大小等于mg。

3.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的转动加速度大小等于F/(mL/2)。

4.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的角加速度大小等于3F/(2μL)。

5.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的动能变化量等于FL/2。

6.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的势能变化量等于-mgL/2。

7.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的机械能变化量等于FL/2-mgL/2。

8.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的动量变化量等于FL。

9.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的角动量变化量等于FL^2/2。

10.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，则杆开始转动时，杆的转动惯量为mL^2/12。

五、问答题

1.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，请描述杆开始转动时，A端受到的静摩擦力是如何计算的。

2.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，请描述杆开始转动时，地面对杆的支撑力是如何计算的。

3.一根均匀的直杆AB，长度为L，质量为m，放在水平地面上，一端A固定，另一端B受到一个水平力F的作用，使杆绕A端转动，杆与地面间的动摩擦因数为μ，请描述杆开始转动时，杆的转动惯量是如何计算的。

试卷答案

一、选择题

1.B

解析思路：静摩擦力是为了维持物体相对静止而提供的力，其最大值为μmg。当水平力F足够大，使得杆绕A端开始转动时，A端受到的静摩擦力达到最大值，即μmg。

2.A

解析思路：地面对杆的支撑力是垂直于地面的支持力，其大小等于杆的重力mg，因为杆在垂直方向上保持平衡。

3.D

解析思路：杆的转动加速度由力矩和转动惯量决定。力矩为FL，转动惯量为mL^2/3（对于一端固定的均匀直杆），所以转动加速度为α=τ/I=FL/(mL^2/3)=3F/(mL^2)。考虑到摩擦力的影响，实际转动加速度为(3F-2μmg)/(mL^2)。

4.C

解析思路：角加速度由力矩和转动惯量决定。力矩为FL，转动惯量为mL^2/3，所以角加速度为α=τ/I=FL/(mL^2/3)=3F/(mL^2)。考虑到摩擦力的影响，实际角加速度为(3F-2μmg)/(mL^2)。

5.D

解析思路：动能变化量等于外力做的功。在此情况下，水平力F做的功为FL，因此动能变化量为FL。

6.A

解析思路：势能变化量等于重力做的功。在此情况下，杆的重心升高，因此势能变化量为-mgL/2。

7.C

解析思路：机械能变化量等于动能变化量加上势能变化量。在此情况下，动能变化量为FL/2，势能变化量为-mgL/2，因此机械能变化量为FL/2-mgL/2。

8.D

解析思路：动量变化量等于力的冲量。在此情况下，水平力F作用的时间为t，因此动量变化量为FL/t。

9.B

解析思路：角动量变化量等于力矩的冲量。在此情况下，力矩为FL，作用的时间为t，因此角动量变化量为FL^2/2。

10.A

解析思路：转动惯量对于一端固定的均匀直杆为mL^2/3。因此，杆的转动惯量为mL^2/3。

二、填空题

1.向左

解析思路：静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反。在此情况下，杆绕A端转动，B端受到水平力F的作用，因此A端受到的静摩擦力方向向左。

2.向上

解析思路：地面对杆的支撑力是垂直于地面的支持力，方向向上。

3.绕A端顺时针方向

解析思路：转动加速度的方向与力矩的方向相同。在此情况下，力矩为FL，方向为顺时针，因此转动加速度方向为绕A端顺时针方向。

4.绕A端顺时针方向

解析思路：角加速度的方向与力矩的方向相同。在此情况下，力矩为FL，方向为顺时针，因此角加速度方向为绕A端顺时针方向。

5.增加

解析思路：动能变化量等于外力做的功。在此情况下，水平力F做的功为正，因此动能增加。

6.减少

解析思路：势能变化量等于重力做的功。在此情况下，杆的重心升高，因此势能减少。

7.增加

解析思路：机械能变化量等于动能变化量加上势能变化量。在此情况下，动能变化量为正，势能变化量为负，但动能增加的幅度大于势能减少的幅度，因此机械能增加。

8.增加

解析思路：动量变化量等于力的冲量。在此情况下，水平力F为正，因此动量增加。

9.增加

解析思路：角动量变化量等于力矩的冲量。在此情况下，力矩为正，因此角动量增加。

10.无方向

解析思路：转动惯量是标量，没有方向。

三、多选题

1.A,B,D

解析思路：静摩擦力的最大值为μmg，但实际静摩擦力的大小取决于维持物体相对静止所需的力。在此情况下，静摩擦力可能等于μmg，也可能小于μmg但大于F-μmg，还可能等于F-μmg。因此，A,B,D都是可能的。

2.A,B,C

解析思路：地面对杆的支撑力是垂直于地面的支持力，其大小等于杆的重力mg减去或加上静摩擦力产生的垂直分力。因此，A,B,C都是可能的。

3.A,B,C,D

解析思路：转动加速度的大小取决于力矩和转动惯量。在此情况下，转动加速度可能等于F/(mL/2)，也可能等于μmg/(mL/2)，也可能等于(F-μmg)/(mL/2)，也可能等于(F+μmg)/(mL/2)。因此，A,B,C,D都是可能的。

4.A,B,C,D

解析思路：角加速度的大小取决于力矩和转动惯量。在此情况下，角加速度可能等于3F/(2μL)，也可能等于3μmg/(2mL)，也可能等于3(F-μmg)/(2mL)，也可能等于3(F+μmg)/(2mL)。因此，A,B,C,D都是可能的。

5.A,B,C,D

解析思路：动能变化量等于外力做的功。在此情况下，动能变化量可能等于FL/2，也可能等于μFL，也可能等于(F-μmg)L/2，也可能等于(F+μmg)L/2。因此，A,B,C,D都是可能的。

6.A,B,C,D

解析思路：势能变化量等于重力做的功。在此情况下，势能变化量可能等于-mgL/2，也可能等于-μmgL，也可能等于-(F-μmg)L/2，也可能等于-(F+μmg)L/2。因此，A,B,C,D都是可能的。

7.A,B,C,D

解析思路：机械能变化量等于动能变化量加上势能变化量。在此情况下，机械能变化量可能等于FL/2-mgL/2，也可能等于μFL-μmgL，也可能等于(F-μmg)L/2-mgL/2，也可能等于(F+μmg)L/2-mgL/2。因此，A,B,C,D都是可能的。

8.A,B,C,D

解析思路：动量变化量等于力的冲量。在此情况下，动量变化量可能等于FL，也可能等于μFL，也可能等于(F-μmg)L，也可能等于(F+μmg)L。因此，A,B,C,D都是可能的。

9.A,B,C,D

解析思路：角动量变化量等于力矩的冲量。在此情况下，角动量变化量可能等于FL^2/2，也可能等于μFL^2，也可能等于(F-μmg)L^2/2，也可能等于(F+μmg)L^2/2。因此，A,B,C,D都是可能的。

10.A,B,C,D

解析思路：转动惯量对于一端固定的均匀直杆为mL^2/3，但考虑到摩擦力的影响，实际转动惯量可能大于或小于mL^2/3。因此，A,B,C,D都是可能的。

四、判断题

1.错误

解析思路：静摩擦力的大小取决于维持物体相对静止所需的力，不一定等于μmg。

2.错误

解析思路：地面对杆的支撑力大小等于杆的重力mg加上或减去静摩擦力产生的垂直分力，不一定等于mg。

3.错误

解析思路：转动加速度大小取决于力矩和转动惯量，考虑摩擦力后，实际转动加速度大小可能小于F/(mL/2)。

4.错误

解析思路：角加速度大小取决于力矩和转动惯量，考虑摩擦力后，实