1、填空题 如图所示,重均为G的均匀杆O1B和O2A,长度均为l,O1和O2为光滑固定转轴,A处有一凸起物搁在O1B的中点,B处用细绳系于O2A的中点,此时两短杆组合成一根长杆,今在O1B杆上的C点(C为AB的中点)悬挂一重为2G的物体,则A处受到的支持力大小为______,B处绳的拉力大小为______.
参考答案:设A处受到的支持力大小为F1,B处绳的拉力大小为F2.
? 以杆O1B为研究对象,以O1为转轴
? 由力矩平衡条件得
? G?l2+2G?34l+F1?l2=F2l? ①
?再以杆O1B为研究对象,以O2为转轴
? 得到
?(G+F2)?l2=F1?l? ②
联立①②两式,解得
? F1=2G,F2=3G
故本题答案是:2G;3G
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图所示为“研究有固定转动轴物体的平衡条件”实验,力矩盘上各同心圆的间距相等.在A、B两点分别用细线悬挂若干钩码,C点挂上弹簧秤后力矩盘平衡.已知每个钩码所受的重力均为1N,此时弹簧秤示数为______N,B点细线上悬挂的钩码个数为______个.
参考答案:弹簧秤示数为F=2.0N.设力矩盘上各同心圆的间距为r,
根据力矩平衡得F?3r+FA?2r=FB?4r,FA=3N
解得 FB=3N 则B点细线上悬挂的钩码个数为3个.
故答案为:2.0,3;
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 下图是正在治疗的骨折病人腿部示意图。假定腿和石膏的总质量为16kg,其重心A距支点O的距离为35cm,悬挂处B距支点O的距离为80cm,则悬挂物的质量为____________kg;若想减轻悬挂物的质量,且膝盖处不能弯曲,应将此腿向____________移动(选填“左”或者“右”)。

参考答案:7,左
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 某课外兴趣小组为研究感应器设计了如图所示的装置,光滑导轨MN、PQ倾斜固定,与足够长水平固定的光滑导轨MR、PS在M、P两点光滑连接,水平导轨处在竖直方向的匀强磁场中,在水平导轨两侧安装有“感应控制器”,其结构中包括感应器1、感应器2和锁定控制器,现将导体棒A垂直导轨放置在水平导轨上,并置于锁定控制器处,导体棒B 垂直放置在倾斜导轨某处,由静止释放,当导体棒B到达MP处时,被感应器1感应,并发送锁定信号到锁定控制器,瞬间锁定导体棒A,使其不得水平移动,当导体棒B运动到CD处时,被感应器2感应,并发送解锁信号到锁定控制器,瞬间解锁导体棒A,之后两导体棒在磁场中运动。如图所示,两导体棒的质量为ma=mb=2kg,磁场的感应强度为B=1T,MP CD间的距离为L0=1m,导轨宽L=1m,两导体棒的电阻为
,导轨电阻不计,CD与AB间距离足够大,导体棒B释放的位置到水平导轨的高度H=0.8m,(g=10m/s2)求(计算结果保留两位有效数字)
小题1:(1)导体棒到达感应器2处时的速度大小。
小题2:(2)由于感应控制器的安装使系统多损失的机械能。
?
参考答案:
小题1:(1)3.0m/s
小题2:(2)1.2 J
本题解析:考查电磁感应和动量能量的综合应用。考查的知识点有;电磁感应现象,楞次定律,法拉第电磁感应定律,动量守恒,动量定理,机械能守恒,能量守恒;综合性强;虽然过程中没有显示用到楞次定律,但分析过程已经渗透对这一知识点的考查,属重点知识点和综合分析能力的考查,难度在0.4左右。
小题1:(1)解;导体棒B下滑的过程,由动能定理得
? 设由MP到以CD历时为
t,则由法拉第电磁感应定律得
这一过程中的平均感应电动势大小为 
又
平均电流
对这一过程,由却是动量定理得,
以上各式联立可得,导体棒b到达CD时的速度大小为v1=3.0m/s
小题2: 导体棒a解除锁定后,两导体棒组成的系统动量守恒,设它们最终的共同速度大小为发v2
得 
若没有安装感应控制器,则导体棒B到达MP后,两导体棒组成的系统动量即守恒。
设这样可能达到的共同速度为
,则有
由能量守恒得 由于安装感应控制器,使得系统多损失的机械能为

以上各式联立,并代入数据得
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,一个轻质直角形薄板ABC,AB=0.80m,AC="0.60" m,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
。
参考答案:(1)0.5m? (2)74°(3)2.32m/s
本题解析:(1)设小球D距AC为x,距AB为y。
根据力矩平衡得:
?
所以?
?
(2)设AD连线与AC边的夹角为θ,由几何关系可知
。根据机械能守恒定律得AD边转过的最大角度是2θ,所以AB边转过的最大角度是2θ=74°
(3)根据机械能守恒定律,小球运动到最低点时,重力势能最小,动能最大

在转动过程中,薄板上各点角速度相同,所以

本题难度:一般