1、计算题 一细绳一端固定在竖直放置的光滑圆环上的B点,另一端系一质量为m的小球于A点,小球穿过圆环,细绳与竖直方向的夹角为30°,如图所示,求细绳的拉力和环对小球的弹力。

参考答案:解:分析小球受力,如图所示,将重力mg与环的弹力N合成,其合力为F合,则F合大小等于FAB,方向与FAB相反。将mg、F合g、N建立一矢量三角形,此三角形与几何三角形△ABO相似。则:

,所以N=
=mg
,所以F合=

本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下列物体的受力分析图正确的是(?)
参考答案:D
本题解析:A图中没有下滑力;B图中墙壁不给小球力;C图中没有压力
;
本题难度:简单
3、计算题 (9分)、我国南方大部分省区曾经遭遇了罕见的雪灾,此次灾害过程造成17个省(区、市、兵团)不同程度受灾。尤其是雪灾天气造成输电线被厚厚的冰层包裹(如图甲),使相邻两个铁塔间的拉力大大增加,导致铁塔被拉倒、压塌(如图乙),电力设施被严重损毁,给这些地方群众的生产生活造成了极大不便和巨大损失。当若干相同铁塔等高、等距时,可将之视为如图所示丙的结构模型。已知铁塔(左右对称)质量为
,塔基宽度为d。相邻铁塔间输电线的长度为L,其单位长度的质量为
,输电线顶端的切线与竖直方向成
角。已知冰的密度为
,设冰层均匀包裹输电线上,且冰层的横截面为圆形,其半径为R(输电线的半径可忽略)


求(l)因为冰层包裹,每个铁塔塔尖所受的压力将比原来增大多少?
(2)被冰层包裹后,输电线在最高点、最低点的张力
参考答案:(1)
(2)最高点
最低点
本题解析:(1)相邻铁塔间输电线上结冰的体积为
,冰的质量
根据受力平衡,每个塔收到两个拉力F,每根输电线受到两个拉力
,根据相互作用
对输电线分析可得两个拉力
的合力为输电线重力,同样对塔受力分析,两个拉力F合力也等于输电线重力。
所以结冰后塔受到的压力增加值等于冰的质量即
(2)对一根输电线受力分析,受到重力
和两个拉力作用,受力分析如下图,根据对称性,两个拉力大小相等,根据力合成的矢量法则则有
,即得最高点拉力
最低点,输电线趋于水平,绳子最低点张力即等于最高点拉力的水平分力。因此最低点张力
?
本题难度:一般
4、选择题 (如图5所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为? ( )

A.
mg和
mg
B.
mg和
mg
C.
mg和
μmg
D.
mg和
μmg
参考答案:A
本题解析:三棱柱受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用而平衡,故FN=mgcos30°=
mg,Ff=mgsinθ=
mg,A正确.
本题难度:简单
5、选择题 今有一导热性能良好的气缸,用导热活塞封闭有一定质量的理想气体.开始时气缸水平放置如图甲所示,后将气缸按如图乙方式悬挂并保持静止,气缸不漏气且大气压及环境温度不变.下列说法正确的是

A.气体对外做功,内能减小
B.气体对外做功,气体温度不变
C.气体体积增大,气体温度减小
D.气体体积不变,温度不变
参考答案:B
本题解析:从图甲到图乙的过程,由于气缸要平衡,因此内部气体的压强变小,体积增大,对外界做功,由于气缸导热性能良好,且环境温度不变,因此内部气体的温度不变,内能不变,根据热力学第一定律,内部气体通过缸壁从外界吸热,可见选项B正确,其余选项均错误。
本题难度:一般