高中物理知识点复习《力矩平衡》试题预测（2017年最新版） - 高考物理题库

高中物理知识点复习《力矩平衡》试题预测（2017年最新版）(六)

2017-09-23 23:19:50 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

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1、计算题（6分）杠杆的动力臂L1为2米，阻力臂L2为0.2米，若阻力F2为300牛，求杠杆平衡时的动力F1?？

参考答案：30N

本题解析：? .3分
? 3分
本题考查力矩的平衡问题，根据力矩公式求解
点评：知道动力臂、阻力臂大小、阻力大小，利用杠杆平衡条件求动力大小，本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，属于基础题目

本题难度：简单

2、填空题如图所示，将粗细均匀直径相同的两根棒A和B粘合在一起，并在粘合处悬挂起来，恰好处于水平平衡．如果A棒的密度是B棒的2倍，那么A棒的重力是B棒的重力的______倍．． 91考试网

参考答案：设A、B两棒的长度分别为LA、LB，质量分别为mA、mB，密度分别为ρA、ρB，两棒的横截面积为S．
则 mA：mB=ρALAS：ρBLBS
由题，ρA=2ρB，得 mA：mB=2LA：LB…①
根据力矩平衡条件得
mAgLA2=mBg LB2…②
联立①②解得，LA：LB=1：

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题如图所示，一根均匀直杆OA可绕过O点且垂直于纸面的轴转动，在A端用竖直向上的力F将它拉到与竖直方向成α角的位置（α＜90°），现将力F的方向沿逆时针方向缓慢转过90°，且在转动过程中，杆保持静止不动，力F和它的力矩M的变化情况是（　　）
A．都减小
B．F先减小后增大，M不变
C．F不变，M先减小后增大
D．F和M都先减小后增大

参考答案：B

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题如图（a）所示，ABCO是固定在一起的T型支架，其中水平部分AC是质量为M=2kg、长度为L=1m的匀质薄板，OB是轻质硬杆，下端通过光滑铰链连接在水平地面上，可绕水平轴O在竖直面内自由转动，支架A端搁在左侧平台上．已知AB的长度l1=

3
4

L，OB的长度h=0.5m．现有一质量为m=2kg的钢块（可看成质点）以v0=3m/s的水平初速度滑上AC板，钢块与板间动摩擦因数μ=0.5．问：T型支架会不会绕O轴翻转？（g=10m/s2）
某同学的解题思路如下：
支架受力情况如图（b），设支架即将翻转时钢块位于B右侧x处，根据力矩平衡的方程：
Mg（l1-

L
2

）=N?x，式中N=mg，
解得x=0.2m．
此时钢块离A端
s1=

3
4

L+x=0.95m．
然后算出钢块以v0=3m/s的初速度在AC板上最多能滑行的距离s2；
…
比较这两个距离：
若s2≤s1，则T型支架不会绕O轴翻转；
若s2＞s1，则会绕O轴翻转．
请判断该同学的解题思路是否正确．若正确，请按照该思路，将解题过程补充完整，并求出最后结果；若不正确，请用自己的方法算出正确的结果．

参考答案：该同学的结论不正确．
钢块在杆上运动时，对杆产生的摩擦力是滑动摩擦力，方向沿杆向右，该力对轴O同样有力矩作用．
支架恰好不翻转的力矩平衡方程应该是
Mg（l1-L2）=N?x+f?h；
式中N=mg，f=μN=μmg
带入数据：2×10×（0.75-0.5）=2×10x+0.5×2×10×0.5
可解得：x=0，所以只要钢块沿杆滑行s1=0.75m到达B点，支架即翻转．
另外，钢块沿杆滑行时，有
μmg=ma，解得a=μg=5m/s2
钢块在杆上最多能滑行的距离
S2=v202a=322×5m=0.9m
由于S2＞S1，所以当钢块滑到B点时T型支架就会翻转．
答：当钢块滑到B点时T型支架就会翻转．

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题如图1-54（原图1-57）所示的杆秤，O为提扭，A为刻度的起点，B为秤钩，P为秤砣，关于杆秤的性能，下述说法中正确的是（?）。

A．不称物时，秤砣移至A处，杆秤平衡
B．不称物时，秤砣移至B处，杆秤平衡
C．称物时，OP的距离与被测物的质量成正比
D．称物时，AP的距离与被测物的质量成正比

参考答案：AD

本题解析：当不称物体时，秤砣应在零刻度线，即在A点，

此时对O点的力矩平衡，设杆秤本身的重为G0，重
心离开O点距离为OC，根据力矩平衡条件得
，?①
当称物体为G时，设秤砣在D点时杆秤平衡，如图1- 55所示，根据力矩平衡条件有
，?②
由①②式得
。
本题的正确选项为（A）（D）。

本题难度：简单

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