第5节刚体平衡的条件知识点题库

用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件“的实验，力矩盘上个同心圆的间距相等．

（1）（多选）在用细线悬挂钩码前，以下哪些措施是必要的（）

A . 判断力矩盘是否在竖直平面 B . 判断横杆B、是否严格保持水平 C . 判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小 D . 判断力矩盘的重心是否位于盘中心
（2）在A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡，如图所示，已知每个钩码所受的重力为1牛，则此时弹簧称示数为N．
（3）由于力矩盘偏心未经调整实际测出的弹簧称读数偏大，则力矩盘的重心在轴的．（填左方或右方）

轻绳的两端A、B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）此重物的最大重力不应超过多少？sin37°=0.6；cos37°=0.8
（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？

斜面放置在水平地面上始终处于静止状态，物体在沿斜面向上的拉力作用下沿斜面向上运动，某时刻撤去拉力F ，那么物体在撤去拉力后的瞬间与撤去拉力前相比较，以下说法正确的是（　　）

A . 斜面对地面的压力一定增大了 B . 斜面对地面的压力一定减小了 C . 斜面对地面的静摩擦力一定减小了 D . 斜面对地面的静摩擦力一定不变

如图，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态，则下列判断正确的是（　　）

A . 天花板与木块间的弹力可能为零 B . 天花板对木块的摩擦力可能为零 C . 推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力增大 D . 推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力不变

如图所示，质量为1.2kg的金属块放在水平桌面上，在与水平方向成37°角斜向上、大小为4.0N的拉力作用下，以10.0m/s的速度向右做匀速直线运动．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s² ，求：

（1）金属块与桌面间的动摩擦因数；
（2）若从某时刻起将与水平方向成37°角斜向右上方的拉力F变成与水平方向成37°角斜向左下方的推力（如图）F₁=8.0N ，求在换成推力F₁后的2s时间内金属块的路程．

如图所示，光滑金属球的重力G=40N ．它的左侧紧靠与水平方向呈53°的斜坡，右侧置于倾角 θ=37°的斜面体上．已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：

（1）斜坡对金属球的弹力大小；
（2）水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．

下列关于力矩的叙述中正确的是（　　）

A . 使物体保持静止状态的原因 B . 是物体转动的原因 C . 是物体转动状态改变的原因 D . 杆状物体的平衡只能是在力矩作用下的力矩平衡

果农手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝．这时修枝剪刀属于杠杆，它的支点在点（选填“A”、“B”、“C”）．

如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B ，其中绳子的PA段处于水平状态．另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F ，使整个系统处于平衡状态．滑轮均为光滑、轻质，且均可看作质点．现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较（　　）

A . 拉力F不变 B . 拉力F减小 C . 角θ不变 D . 角θ减小

如图，光滑的平台上有一质量为20kg长为10.0m质量分布均匀的木板AB ，其中7.0m伸出平台，O点是其重心．为了不使木板翻倒，起初让一个质量为30kg的小孩站在长木板的右端．关于木板的平衡问题，下列说法正确的是（　　）

A . 若小孩从木板右端向左端走动，小孩在木板上走动的距离不能超过3.0m B . 若小孩从木板右端向左端走动，小孩在木板上走动的距离不能超过5.0m C . 小孩可以在木板上向左随意走动，但决不能从左端离开长木板，否则木板就会翻倒 D . 小孩不但可以在木板上向左端随意走动，而且还可以从左端离开木板，木板也不会翻倒

如图所示，一质量为M=2kg的铁块套在倾斜放置的杆上，杆与水平方向的夹角θ=60°，一轻绳一端连在铁块上，一端连在一质量为m=1kg的小球上，一水平力F作用在小球上，连接铁块与球的轻绳与杆垂直，铁块和球都处于静止状态．（g取10m/s²）求：

（1）拉力F的大小；
（2）杆对铁块的摩擦力的大小．

质量为m的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是（　　）

A . 沿斜面向下 B . 垂直于斜面向上 C . 沿斜面向上 D . 竖直向上

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）运动过程中两物体A、B速度之比；
（2）物体A下降的最大高度；
（3）物体B运动的最大速度．

如图所示，“┏”型均匀杆的总长为3L，在竖直平面内可绕光滑的水平轴O转动．若在右端A施加一个竖直向下的力F，使杆顺时针缓慢转动，则在杆AB从水平到转过45°的过程中，以下说法中正确的是（　　）

A . 力F的力矩变大 B . 力F的力矩先变大后变小 C . 力F的大小不变 D . 力F的大小先变大后变小

根据所学知识完成题目：

（1）（多项选择题）在“研究有固定转动轴物体的平衡“的实验中，某同学采取了如下操作，其中能有效减小误差的操作是

A . 将横杆严格放置水平 B . 检查转轴是否严格水平 C . 轻轻拨动力矩盘，观察其是否能自由转动并随遇平衡 D . 根据图钉所在位置与圆心的距离来确定拉力的力臂
（2）若要进一步减小误差，你认为还能采取的措施有．（任举﹣项即可，不可与（1）小题的选项重复）

如图（a）所示，ABCD是一个T型支架，已知整个支架的质量为m₁=5kg，重心在BD上、离B点0.2m的O点处，BD=0.6m，D点通过铰链连接在水平地面上，ABC部分成为一斜面，与水平地面间的夹角为37°，且AB=BC，AC⊥BD．现有一质量为m₂=10kg的钢块以v₀=4m/s的初速度滑上ABC斜面，钢块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25．问：T型支架会不会绕D点转动？

某同学的解题思路如下：

可以先算出钢块静止在ABC上恰好使支架转动的位置，如图（b）所示．根据支架受力情况写出此时力矩平衡的式子：M_N=M_f+M_G ，可根据该式子求出该位置到C点的距离s₁；

（M_N、M_f、M_G分别是钢块对斜面的压力的力矩、摩擦力的力矩以及T型支架自身重力的力矩，其中N=m₂gcos37°，f=m₂gsin37°．）

然后算出钢块以4m/s的速度在斜面上最多能滑行的距离s₂；

比较这两个距离：若s₁≥s₂ ，则T型支架不会绕D点转动；若s₁＜s₂ ，则会转动．

请判断该同学的解题思路是否正确，若正确，请按照该思路，写出详细的解题过程，求出结果；若不正确，请给出你认为的正确解法．

如图，有一根硬棒ADOBC，在D点过一个重为500N的物体，经测量AD为3cm，DO为3cm，OB为3cm，BC为4cm，如果要使它在如图位置静止，请画出所施加最小力的方向和大小（不要求写计算过程）

如图所示，物块B放在水平地面上，物块A在与水平面夹角为α的外力F作用下紧靠在物块B上，物块B恰能保持静止，则下列说法正确的是（）

A . 若A，B接触面光滑，略微减小F的大小，同时减小夹角α的大小，物块A仍能保持静止 B . 若A，B接触面光滑，略微增大F的大小，同时减小夹角α的大小，物块A仍可能保持静止 C . 若A，B接触面粗糙，仅略微增大F的大小，物块A仍可能保持静止 D . 若A，B接触面粗糙，仅略微减小F的大小，物块A仍可能保持静止

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 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 。的电流。 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 。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 $\text{[math]}$ B . 若螺线管内部的磁感应强度 $\text{[math]}$ ，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 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 段导线的长度为 $\text{[math]}$ ，U形导线通电电流 $\text{[math]}$ ，为使天平保持平衡，应在左端悬挂 $\text{[math]}$ 的砝码 D . 假如使通过 $\text{[math]}$ 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

如图所示，小孩用轻绳拉放置在水平面上的箱子，第一次轻拉，没有拉动，第二次用更大的力拉，箱子还是没动，两次拉力方向相同，则第二次拉时（）

A . 地面对箱子的支持力一定更大 B . 地面对箱子的作用力一定更大 C . 箱子所受摩擦力一定更大 D . 地面对人的作用力一定更大

第5节 刚体平衡的条件 知识点题库

第5节刚体平衡的条件知识点题库