1、计算题 (10分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着一个中央有孔的小球,球静止在圆环上的A点,圆环的圆心为O,OA与水平方向的夹角为600,小球质量为4kg,球与圆环间的动?摩擦因数为0.7,取g=10m/s2

求:(1)球对环的压力;
(2)球受到的摩擦力大小
参考答案:FN=
?摩擦力大小为20N
本题解析:解:取小球为研究对象,受力分析如图所示:由平衡规律
FN=mgcos300?①
Ff=mgsin300?②
解得:球对环的压力大小为FN=
?③
方向沿AO与竖直方向成300角斜向下?④
摩擦力大小为20N?⑤
评分标准:每式2分

本题难度:简单
2、选择题 如图所示,长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆顶端A、B,绳上挂一个光滑的轻质挂钩,它钩着一个重为12N的物体。平衡时绳中张力为(?)

A. 8N? B. 9N? C. 10N? D. 11N
参考答案:C
本题解析:设两杆间的距离为S,细绳的总长度为L,挂钩右侧长度为L1,左侧长度为L2,由题有S=4m,
L=5m.

由几何知识得?S=L1cosα+L2cosα=Lcosα得 cosα=
分析挂钩受力情况,根据平衡条件
2Tsinα=G解得,T=
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,两根相同的橡皮绳OA、OB,开始夹角为0°,在O点处打结吊一重G=40N的物体后,结点O刚好位于圆心.
(1)将A、B分别沿圆周向两边移至A′、B′,使∠AOA′=∠BOB′=60°.欲使结点仍在圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?
(2)若将橡皮绳换成无明显弹性的轻绳,结点仍在圆心O,在结点处仍挂重G=40N的重物,并保持左侧轻绳在OA"不动,缓慢将右侧轻绳从OB"沿圆周移动,当右侧轻绳移动到什么位置时右侧轻绳中的拉力最小?最小值是多少?
参考答案:(1)设OA、OB并排吊起重物时,橡皮条产生的弹力均为F,则它们的合力为2F,与G平衡,即
? 2F=G,得 F=G2=20N.

当∠AOA′=∠BOB′=60°时,∠A′OB′=120°时,橡皮条伸长不变,故F仍为20 N,它们互成120°角,合力的大小等于F,由平衡条件得知应挂G"=20 N的重物.
(2)以结点O为研究对象,分析受力可知:O点受三个力作用,重物对结点向下的拉力F=G,大小和方向都不变;左侧轻绳OA"的拉力FOA,其方向保持不变;右侧轻绳OB"的拉力拉力FOB.缓慢将右侧轻绳从OB"沿圆周移动时三力保持平衡.如图,由矢量三角形可知,当右侧轻绳移动到与左侧轻绳垂直时,右侧轻绳中的拉力最小,此时右侧轻绳与水平方向的夹角为θ=60°.由矢量直角三角形可知,拉力的最小值为:
? Fmin=Gsin60°=20
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,小球静止在小车中的光滑斜面A和光滑竖直挡板B之间,原小车向左匀速运动,现在小车改为向左减速运动,那么关于斜面A对小球的弹力FNA的大小和挡板B对小球的弹力FNB的大小,以下说法正确的是(? )

A.FNA不变,FNB减小
B.FNA增大,FNB不变
C.FNB有可能增大
D.FNA可能为零
参考答案:A
本题解析:分析小球的受力,原来受重力和两个弹力的作用,合力为零;现在还是受重力与两个弹力的作用,可是小球要在水平向右方向产生加速度,而在竖直方向不产生加速度,把FNA正交分解,它在竖直方向的分力应大小不变,而FNA的方向又不变,所以FNA的大小和方向与原来相同,只有水平向左的弹力FNB减小,选项A正确。
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,质量为44kg的物体放在水平地面上,用与水平方向成37°斜向上的大小为200N的拉力拉物体,使物体沿水平地面做匀速直线运动,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)地面对物体的支持力的大小;
(2)物体与水平地面的动摩擦因数的大小。

参考答案:解:(1)对小孩和雪橇受力分析如图所示,建立直角坐标系。

由平衡条件得:竖直方向:Fsinθ+N=mg①
解得N=mg-Fsinθ=(24+20)×10-200×0.6=320N②
(2)水平方向:Fcosθ-f=0③
f=μN④
由上式解得:μ=0.5⑤
本题解析:
本题难度:一般