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1、计算题 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=40 N的物体后,结点O刚好位于圆心。

小题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?
小题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=40 N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:
小题1:G=20N
小题2:Fmin=20
?N
本题解析::(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=
=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
N.
本题难度:简单
2、简答题 如图14,如一质量m=20kg的钢件,架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上,钢件的重心与两柱等距,两柱的轴线在同一水平面内,圆柱的半径r=0.025m,钢件与圆柱间的滑动摩擦系数μ=0.20,两圆柱各绕自己的轴线做转向相反的转动,角速度ω=40rad/s,若沿平行于柱轴方向施加力推着钢件做速?度为v0=0.05m/s的匀速运动,推力是多大?设钢件左右受光滑槽限制(图中未画出),不发生横向运动
参考答案:
本题解析:每根圆柱所受的压力等于
,所以每根圆柱对钢件的滑动摩擦力为
,f的方向,应该跟圆柱的钢件接触的部分,相对钢件的速度的方向相同.
以钢件为参照物,圆柱的与钢件接触的部分,一方面有沿圆柱轴线的速度,大小为
,另一方面有垂直于圆柱轴线的速度,大小为
所以圆柱的与钢件接触的部分的速度与轴线方向的夹角
满足
而f与轴线的夹角也是
由受力平衡:
.
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物体正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力(?)

A.等于零
B.不为零,方向向右
C.不为零,方向向左
D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右
参考答案:A
本题解析:由于物体匀速下滑,处于平衡状态,将斜劈和物体做为一个整体,容易看出,虽然物体下滑,地面受到的摩擦力仍为零与物体运动速度大小无关,A正确,BCD错误。
本题难度:一般
4、填空题 一球重为G,置于光滑的两平面之间,已知一平面竖直放置,另一平面与竖直方向成角θ,如图所示.则球对竖直平面的压力F1等于______,对倾斜平面的压力F2等于______.
参考答案:小球的受力如图,根据平行四边形定则,知

N1=Gcotθ,N2=Gsinθ.根据牛顿第三定律知,F1=N1=Gcotθ,F2=N2=Gsinθ.
故答案为:Gcotθ,Gsinθ.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是(?)

A.重力和斜面的支持力
B.重力、下滑力和斜面的支持力
C.重力、摩擦力和斜面的支持力
D.重力、支持力、下滑力和压力
参考答案:A
本题解析:由于接触面光滑,物体不受摩擦力作用,只受重力和支持力的作用,下滑力表示重力的一个效果,没有下滑力存在,所以A正确,
点评:本题难度较小,重物下滑是因为有重力沿斜面向下的分力作用,受力分析时一定要有施力物体存在,否则该力就不存在
本题难度:一般