第4节 力矩的平衡条件 知识点题库

如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为R的光滑球B.则(  )

A . A对地面的压力等于(M+mg B . A对地面的摩擦力方向向左 C . B对A的压力大小为 mg D . 细线对小球的拉力大小为 mg
如图所示,用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一长方体物块QPQ均处于静止状态,现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移,则在铅笔缓慢下移的过程中(  )

A . 细绳的拉力逐渐变小 B . Q受到墙壁的弹力逐渐变大 C . Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大 D . Q将从墙壁和小球之间滑落
如图,粗细均匀的均质杆ABB点用铰链与竖直墙连接,杆长为LA端有一轻质滑轮(大小可忽略).足够长的轻绳通过滑轮将重物吊住.若θ为370时恰好达到平衡,且保持绳AC在水平方向,则杆AB的质量m与重物的质量M的比值为.若将杆换为长度不变的轻杆,其它条件不变,则系统平衡时轻杆与竖直墙面的夹角为.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

轻绳的两端AB固定在天花板上,绳能承受的最大拉力为120N . 现用摩擦很大的挂钩将一重物挂在绳子上,结果挂钩停在C点,如图所示,两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°.求:

  1. (1) 此重物的最大重力不应超过多少?sin37°=0.6;cos37°=0.8

  2. (2) 若将挂钩换成一个光滑的小滑轮,重物的最大重力可达多大?


如图所示,质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=10kg的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4.现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出,试求:(sin37°=0,6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2

  1. (1) 绳上张力FT的大小;

  2. (2) 拉力F的大小.

如图所示,重为G的物体在两根细绳的悬挂下处于静止状态,细绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为θ1=60°,θ2=30°,求细绳AC、BC对物体的拉力F1F2各为多大?

如图所示,质量为M的物体靠在粗糙的竖直墙上,物体与墙面的动摩擦因数为 μ . 现用垂直于斜边的推力F作用于物体上,物体保持静止状态,则物体受到墙面的摩擦力为

如图所示,T形金属支架与固定转轴O相连,AB水平,COAB垂直,B端由竖直细线悬吊,AC=CO=0.2m , CB=0.3m , 支架各部分质量均匀分布.小滑块质量M=0.5kg , 静止于A端时细线  恰不受力.现给小滑块初速使其水平向右滑动,滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.5.取重力加速度g=10m/s2 , 求:

  1. (1) 支架的重力相对转轴O的力矩;

  2. (2) 小滑块滑至C点时细线对B的拉力.

根据汉族民间传说,木杆秤是鲁班发明的.它是我国民间过去很长时间一直使用的称量物体质量的衡器.通常它是由一根一头粗、一头细的质量分布不均匀的直杆、称钩(BD)、提纽(O)、用可左右移动的轻线悬挂的称砣(质量为m)组成.称杆与称钩整体的重心在C点.不称物体时,将称砣置于A处,此时手提提纽,称杆恰能水平平衡.因而A点质量的刻度为零.当称钩上悬挂重物时,秤砣向右移动xP点时重新平衡.则下列有关说法正确的是(  )

A . 杆秤上的刻度一定是均匀的 B . 其它条件不变,OB之间的距离越小,称量范围越小 C . 其它条件不变,砣的质量越大,秤量范围越小 D . 如果在加速上升的电梯中,杆秤称量计数将偏大
如图所示是一个半径为R的轮子,它绕固定转动轴O顺时针方向转动,两侧各有一个长为L的竖直杆MONQ,它们都固定在天花板上MN处(如图所示).两轻杆上距轴为a处各固定一宽度为b的摩擦块(上下厚度不计).摩擦块与轮子间动摩擦因数都是μ(μ , 不计杆与摩擦块的重力.为使轮子刹停,在两杆下端P、Q之间用轻绳悬挂一重物.刚好使三根细绳之间夹角都相等.

  1. (1) 有同学认为:“由于该装置高度对称,所以两边摩擦力的大小是相等的”.你认为这位同学的看法是否正确?为什么(请简要说明你的理由)?

  2. (2) 设APAQ上的拉力的大小都是F , 则左、右两侧摩擦力作功之比是多少?

  3. (3) 为使轮子在规定的时间内能停下,规定制动力矩的大小为M . 求此时在下方悬挂物体的重力G是多大?

如图,小物块P位于光滑斜面上,斜面Q位于光滑水平地面上,小物块P从静止开始沿斜面下滑的过程中(  )

A . 斜面静止不动 B . 物块P对斜面的弹力对斜面做正功 C . 物块P的机械能守恒 D . 斜面对P的弹力方向不垂直于接触面
下列说法中正确的是(  )
A . 物体处于平衡状态时所受的合力一定为零 B . 物体所受的合力为零时不一定处于平衡状态 C . 物体所受的合力为零时一定处于静止状态 D . 物体处于静止状态时合力不一定为零
叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技.如图所示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重力均为G , 下面五人的背部均呈水平状态,中层两人每只脚对底层人的压力约为,底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为

如图,一个半径为R的半球形的碗固定在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根轻质细线跨在碗口上,线的两端分别系有小球AB , 当它们处于平衡状态时,小球AO点的连线与水平线的夹角为60°.

  1. (1) 求小球A与小球B的质量比mA:mB

  2. (2) 现将A球质量改为2m、B球质量改为m , 且开始时A球位于碗口C点,由静止沿碗下滑,当A球滑到碗底时,求两球总的重力势能改变量;(B球未碰到碗壁)

  3. (3) 在(2)条件下,当A球滑到碗底时,求B球的速度大小.

如图为同轴的轻质圆盘,可以绕水平轴O转动,大轮与小轮半径之比为3:2.小轮边缘所绕的细线悬挂质量为3kg的物块A.大轮边缘所绕的细线与放在水平面上质量为2kg的物体B相连.将物体B从距离圆盘足够远处静止释放,运动中B受到的阻力f与位移s满足方程:f=2s.重力加速度取10m/s2 . 求:

  1. (1) 运动过程中两物体A、B速度之比;

  2. (2) 物体A下降的最大高度;

  3. (3) 物体B运动的最大速度.

将于2013年建成的马鞍山长江大桥分左汊和右汊两座主桥如图1,为国内首座三塔两跨斜拉桥,创造了许多世界第一.斜拉桥是利用一组组钢索,把桥面重力传递到耸立在两侧的高塔上的桥梁,它不须建造桥墩.将大桥的结构进行简化,取其部分可抽象成图2所示的模型.图中A1B1、A2B2、…、A5B5是斜拉桥上5条互相平行的钢索,并且B1、B2、B3、B4、B5被固定在桥上

  1. (1) 为了减小钢索承受的拉力,在可能的前提下,可以适当增加桥塔的高度.请分析原因:
  2. (2) 为了保证每根钢索的拉力相同,B1、B2、B3、B4、B5各点间的间距(选填“变小”或“变大”或“不变”)
如图所示,重G=200N的均匀杆OA,可绕过O点的水平轴自由转动,杆斜靠在竖直墙上,杆与水平面间的夹角θ=60°,墙与杆间夹有一张纸,纸的重及纸与墙间的摩擦力不计,纸与杆间的滑动摩擦系数μ=0.2.杆与纸均处于静止状态.

  1. (1) 求此时杆对纸的压力有多大?
  2. (2) 若用力将纸竖直向上匀速抽出,其拉力需要多少?
如图所示,质量为m的均匀半圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动,AB是它的直径,O是它的圆心.在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡,此时AB恰处于水平位置,则F=;保持力F始终垂直于AB,在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动,直到AB到达竖直位置的过程中,力F的大小变化情况是

如图所示,水平面上等腰三角形均匀框架顶角∠BAC=30°,一均匀圆球放在框架内,球与框架BC、AC两边接触但无挤压,现使框架以顶点A为转轴在竖直平面内顺时针方向从AB边水平缓慢转至AB边竖直,则在转动过程中 (  )

A . 球对AB边的压力先增大后减小 B . 球对BC边的压力先增大后减小 C . 球对AC边的压力先增大后减小 D . 球对AC边的压力不断增大
如图甲所示为电流天平,此装置可以测定螺线管中的磁感应强度。它的横臂(图乙)能绕转轴 自由转动,轴的两侧臂长度相等。在轴的右侧,沿着横臂的边缘固定着一条U形绝缘导线,天平最右端导线 的长度为l。先调整天平处于平衡,把U形导线端放入待测的磁场中(如图丙所示),给U形导线和螺线管分别通以大小为I和 。的电流。 段导线由于受到安培力作用而使天平右臂向下倾斜,在天平的另一端可以加适当的砝码,使天平恢复平衡。设当地重力加速度 。则下列说法正确的是(   )

A . 若在电流天平的左端增加的砝码质量为m,则长螺线管内部的磁感应强度B为 B . 若螺线管内部的磁感应强度 ,则在螺线管内部与螺线管轴线平行的一条通电导线所受安培力为0 C . 若螺线管内部的磁感应强度 段导线的长度为 ,U形导线通电电流 ,为使天平保持平衡,应在左端悬挂 的砝码 D . 假如使通过 段导线的电流反向,仍可以通过悬挂砝码的方式测量磁感应强度
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