專題二-相互作用及物體的平衡練習(xí)

()IA)fi()P()AQ&P的專題二 相互作用及物體的平衡練習(xí)1?如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上， 另一端與斜面體P相連，P與斜放在其上的固定檔板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài),F的作用線通過球心，設(shè)墻對(duì)B的作用力為Fi，B對(duì)A的作用力為F2，地面對(duì)A的作用3?用輕彈簧豎直懸掛的質(zhì)量為 m物體，靜止時(shí)彈簧伸長量為Lo現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長量也為 Lo斜面傾角為()IA)fi()P()AQ&P的專題二 相互作用及物體的平衡練習(xí)1?如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上， 另一端與斜面體P相連，P與斜放在其上的固定檔板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài),F的作用線通過球心，設(shè)墻對(duì)B的作用力為Fi，B對(duì)A的作用力為F2，地面對(duì)A的作用3?用輕彈簧豎直懸掛的質(zhì)量為 m物體，靜止時(shí)彈簧伸長量為Lo現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長量也為 Lo斜面傾角為30，如圖所示。4.如圖所示，豎直絕緣墻壁上的 Q處有一固定的質(zhì)點(diǎn)A，在Q的正上方的P點(diǎn)用絲線懸掛另一質(zhì)點(diǎn) B,A、B兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?，致使懸線與豎直方向成B角，由于緩慢漏電使A、A與豎直墻之間放一光滑圓球 B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F,力為F3。若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過程中（則物體所受摩擦力A.等于零1B.大小為一mg,方向沿斜面向下2逅C.大于為 mg，方向沿斜面向上2D.大小為mg,方向沿斜面向上B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量逐漸減小。在電荷漏完之前懸線對(duì)懸點(diǎn)A.保持不變B.先變大后變小C.逐漸減小D.逐漸增大則斜面體P此刻受到的外力的個(gè)數(shù)有可能是2.在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體D.F2緩慢增大,F3保持不變5.有一個(gè)直角支架AOB,AO水平放置，表面粗糙， 0B豎直A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)A.Fi保持不變,B.Fi緩慢增大,C.F2緩慢增大,F3緩慢增大F3保持不變F3緩慢增大拉力大小向下，表面光滑。AO上套有小環(huán)P,OB上套有小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡（如圖所示）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力Fn和摩擦力f的變化情況是（ ）A.Fn不變，f變大 B.Fn不變，f變小C.Fn變大，f變大 D.Fn變大，f變小6.如圖所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為為m的小球，下列關(guān)于桿對(duì)球的作用力A.小車靜止時(shí)，B.小車靜止時(shí)，C.小車向右以加速度F=mgsinF=mgcosa運(yùn)動(dòng)時(shí),0,在斜桿下端固定有質(zhì)量F的判斷中，正確的是0,方向沿桿向上。0,方向垂直桿向上。一定有F=ma/sin0.F（ma）2（mg）2a運(yùn)動(dòng)時(shí)，向左上方，與豎直方向的夾角為 a=arctan（a/g）.7?如圖所示，A與B兩個(gè)物體用輕繩相連后，跨過無摩擦的定滑輪，A物體在Q位置時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將P位置，仍然能夠處于靜止?fàn)顟B(tài)，則 A物體由作用于A物體上的力中增大的是D.小車向左以加速度，方向斜A.地面對(duì)B.地面對(duì)A的摩擦力A的支持力A的拉力C.繩子對(duì)D.A受到的重力8.物理小組在一次探究活動(dòng)中測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz.開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器P后，）A物體移到Q移到滑塊托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn).⑴上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分： 0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有 4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a= （保留三位有效數(shù)字）.⑵回答下列兩個(gè)問題： L023:394.37cm1.40 1.89 2.40 2.88*——*—? > ?4 ?單位3.88（填入所選物理量前的字B.木板的質(zhì)量mi（填入所選物理量前的字B.木板的質(zhì)量miA.木板的長度I B.木板的質(zhì)量C.滑塊的質(zhì)量m2①為測量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有母）D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t②測量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是 .⑶滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 口= （用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）.與真實(shí)值相比，測量的動(dòng)摩擦因數(shù) （填“偏大”或“偏小”）?寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)： ?如圖所示，一個(gè)重為 G的小球套在豎直放置的半徑為 R的光滑圓環(huán)上，一個(gè)勁度系數(shù)為k,自然長度為L（Lv2R）的輕質(zhì)彈簧，一端與小球相連，另一端固定在大環(huán)的最高點(diǎn)，求小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角 0.?如圖所示，物體的質(zhì)量為 2kg，兩根輕繩AB和AC的一端連接于豎直墻上，另端系于物體上，在物體上另施加一個(gè)方向與水平線成 0=6『的拉,?用金屬制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力會(huì)伸長， 17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長與拉力成正比， 這就是著名的胡克定律.這一發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要基礎(chǔ)?現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長1為4m，橫截面積為0.8cm2，設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長量不超過原長的 10°°。選用同種材料制成樣品進(jìn)行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如下：長度L橫心250N500M750N1000N1m0.05cn?004cm008cm012cmOL16cm2hl0.05cma0.08cm0.16cna0.2-4cm0,32cm3mO.OScm3012cm0.24cm0.36cm0.46tffi斗m0.10cm50OScm0IBcm0T1cm0L32cm4m020cn?0.04cm008cm0.Hcm116cm(1)請(qǐng)根據(jù)測試結(jié)果，推導(dǎo)出伸長量 x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F之間的函數(shù)關(guān)系.(形式為x= (2)通過對(duì)樣品的測試，求出現(xiàn)有金屬桿在不超過設(shè)計(jì)要求伸長量前提下能承受的最大拉力.(寫出過程)(3)在表中把有明顯誤差的數(shù)據(jù)圈出來.?如圖所示，木板A的質(zhì)量為m，滑塊B的質(zhì)量為M，木板A用繩拴住，繩與斜面平行，B沿傾角為B的斜面在A木板下勻速下滑.若M=2m,A、B間以及B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，試求此動(dòng)摩擦因數(shù) 卩。E1．答案：AC2．C解析：用整體法進(jìn)行分析，可知Fi和F3的大小相等。力F產(chǎn)生了兩個(gè)作用效果，一個(gè)是使B壓緊豎直墻面的力F1，其與墻對(duì)B的作用力Fi是作用力與反作用力，F(xiàn)‘1=Fi。一個(gè)是壓緊A的力F2,當(dāng)力F緩慢增大時(shí)，合力的方向和兩個(gè)分力的方向都沒有發(fā)生變化，所以當(dāng)合力增大時(shí)兩個(gè)分力同時(shí)增大， C正確3．A解析：豎直掛時(shí)mgkx，彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)k=mg/L0，把質(zhì)量為2m的物體放在斜面上由受力分析可知物體受彈簧的拉力為 kL0=mg，與重力沿斜面向下的分力相等，根據(jù)2mgsin30 fkX，從而可知摩擦力為。，a項(xiàng)正確。，4．A解析：對(duì)B球進(jìn)行受力分析，由相似三角形法，可知 A項(xiàng)正確。5．B解析：以兩環(huán)和細(xì)繩整體為對(duì)象求 Fn，可知豎直方向上始終二力平衡， Fn=2mg不變；以Q環(huán)為對(duì)象，在重力、細(xì)繩拉力F和OB壓力N作用下平衡，設(shè)細(xì)繩和豎直方向的夾角為a則P環(huán)向左移的過程中a將減小，N=mgtana也將減小。再以整體為對(duì)象，水平方向只有0B對(duì)Q的壓力N和OA對(duì)P環(huán)的摩擦力f作用，因此f=N也減小。答案選B。6．D解析：小車靜止時(shí)，由物體的平衡條件知桿對(duì)球的作用力方向豎直向上，且大小等于球的重力mg.小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球受桿的作用力方向與豎直方向的夾角為a,如圖所示。根據(jù)牛頓第二定律有:Fsin示。根據(jù)牛頓第二定律有:FsinaF=rna,a=mg.,兩式相除得： tana/a只有當(dāng)球的加速度 a=g.tan 6時(shí)，桿對(duì)球的作用力才沿桿的方向，此時(shí)才 有F=ma/sin6.小車向左以加速度1運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律知小球所受重力 mg和桿對(duì)球的作用力F的合力大小為ma,方向水平向左。根據(jù)力的合成知三力構(gòu)成圖所示的矢量三角形，F(xiàn) ：(ma) (mg)，方向斜向左上方，與豎直方向的夾角為：a =arctan(a/g)..答案：ABm?gm^g(mim?g.答案：⑴ 0.4950.497m/s2; ⑵①CD;②天平； ⑶.解：小球受力如圖所示，有豎直向下的重力 G，彈簧的彈力F,圓環(huán)的彈力N,N沿半徑方向背離圓心O.利用合成法，將重力G和彈力N合成，合力F合應(yīng)與彈簧彈力F平衡觀察發(fā)現(xiàn)，圖中力的三角形△BCD與△AOB相似，設(shè)AB長度為I由三角形相似有：AO=AB=，即得F=另外由胡克定律有F=k(I-L),而l=2Rcos0聯(lián)立上述各式可得：cos0=,0=arcos.解：作出A受力圖如圖所示，由平衡條件有：F.cos-F2-F1COS6=0Fsin6+Fn-mg=0要使兩繩都能繃直，則有： F1°,F20j— r—由以上各式可解得F的取值范圍為：203NF40..3N。,LF11.解：xk ,LF11.解：xk 12(1) S，其中k810 m2/Nxm(2)現(xiàn)有金屬桿最大伸長量L10000.4cm由(1)中公式得，現(xiàn)有金屬桿在不超過設(shè)計(jì)要求伸