高考物理答题模板《力矩平衡》高频试题特训（2019年最新版）(二) 2019-07-02 23:17:07 【大 中 小】 1、选择题  如图所示，轻质支架ABC中，AB和AC用光滑铰链在A处连接，AC垂直于地面，B、C分别用光滑铰链铰在水平面上，今沿着AB杆方向作用于AB一个斜向上的拉力F，AB与AC成45°角，两杆均处于静止状态，则AC杆在A处受到的作用力大小为（　　） A．F B． C． D．0 参考答案：D 本题解析： 本题难度：简单 2、选择题  如图所示，均匀的直角三角板ABC重为20N，在C点有固定的转动轴，A点用竖直的线AD拉住，当BC处于水平平衡位置时AD线上的拉力大小为F．后将一块凹槽口朝下、重为4N的木块卡在斜边AC上，木块沿斜边AC加速下滑，当木块经过AC的中点时细线的拉力大小变为F+△F，则下述正确的是（　　） A．F＞10N B．△F＞2N C．△F=2N D．△F＜2N

参考答案：A、B、质量分布均匀的三角形的重心在靠近AB的位置，以C点为转轴，根据力矩平衡条件可得
? Mg?l1=F?lBC ①
由于lBC2＜l1＜lBC
解得? F＞10N．故A、B均错误；
C、D、设∠ACB为θ，木块对斜面的压力为
? FN=mg?cosθ=4cosθ（N）
对于三角板，由杠杆平衡条件得
? 4cosθ?lAC2+Mg?l1=（F+△F）?lBC ②
由①②两式得到，△F=2N．故C正确，D错误；
故选AC．

本题解析：

本题难度：一般

3、填空题  如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为d，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为+q和-q，轻杆可绕中点O自由转动．在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为______，两电荷具有的电势能为______．

参考答案：两球受力及力臂如图所示：
M1=F1?L1=Eqd2sinα
M2=F2?L2=Eqd2sinα
因两力矩均使杠杆逆时针转动，则总力矩M=M1+M2=Eqdsinα；
设右方无穷远处为零势能面，正电荷距无穷远处距离为x，
则正电荷的电势能E1=Eqx
负电荷的电势能E2=-Eq（x+dcosα）
总的电势能E=E1+E2=-Eqdcosα；
故答案为：Eqdsinα；-Eqdcosα．

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  如图所示，在天平的两盘中，A盘中是砝码，B盘中是一盛有水的容器，在容器中有一木球用细线与容器底部连接，使木球悬于水中，此时天平恰能平衡，不计水的阻力，问在剪断细线后，在木球上升而未露出水面的过程中（　　）
A．天平仍然平衡
B．天平A盘上升
C．都有可能
D．天平B盘上升

参考答案：D

本题解析：

本题难度：简单

5、简答题  如图所示，一个轻质直角形薄板ABC，AB=0.80m，AC=0.60m，在A点固定一垂直于薄板平面的光滑转动轴，在薄板上D点固定一个质量为m=0.40kg的小球，现用测力计竖直向上拉住B点，使AB水平，如图（a），测得拉力F1=2.0N；再用测力计竖直向上拉住C点，使AC水平，如图（b），测得拉力F2=2.0N（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）小球和转动轴的距离AD；
（2）在如图（a）情况下，将小球移动到BC边上距离A点最近处，然后撤去力F1，薄板转动过程中，AB边能转过的最大角度；
（3）在第（2）问条件下，薄板转动过程中，B点能达到的最大速度vB．

参考答案：（1）设小球D距AC为x，距AB为y．



AB边水平时，根据力矩平衡得：
mg?x=F1×.ABx=F1mg×.AB=2.04.0×0.80m=0.40m
AC边水平时，根据力矩平衡得：
mg?y=F2×.ACy=F2mg×.AC=2.04.0×0.60m=0.30m
所以?.AD=

本题解析：

本题难度：一般

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