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高考物理答题技巧《力矩平衡》高频考点巩固(2017年模拟版)(十)
2017-07-17 08:22:45
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、选择题 如图,轻杆OA在O点通过铰链和墙壁相连,呈水平状态,AB为细线,现有一质量为m的小铁块沿光滑杆面向右运动,则墙对杆作用力大小将( ) A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
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参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,一根长为l的轻质直杆,可绕光滑转轴O自由转动,在其中点、上端分别固定质量均为m的小球B、A,小球A用水平绳系住,使杆与水平面成53°角. (1)当小球A用水平绳系住时,求杆对小球A的作用力的大小时,某同学解答如下:设杆对小球的作用力的大小为F,对小球受力分析,小球受到重力、绳的水平拉力,及沿杆方向的弹力,因小球受共点力作用平衡,由F合=0,求得杆对球的作用力,由此所得结果是否正确?若正确,请求出结果;若不正确,请说明理由并给出正确的解答. (2)当释放绳子时,求小球A将要到地面时的速度大小.
参考答案:(1)不正确,因杆对小球的作用力不是沿杆方向; 设杆对小球的作用力在水平方向分量为Fx,竖直方向为Fy 绳对小球的拉力为T,则 Fy=mg ① Fx=T ② 对小球及杆整体,以O为转动轴,由力矩平衡条件得 Tlsin53°=mglcos53°+mg12lcos53° ③ 由③式得T=98mg,所以杆对小球的作用力大小为F=
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 静止在水平地面上的粗细均匀的木棒长为L,质量为M,可绕固定转轴O自由转动.现用一始终垂直棒的作用力F作用于棒的一端,将木棒缓慢拉至竖直位置.则在拉起过程中,拉力F做的功为多少? 下面是某同学的 棒在拉力F作用下转过1/4圆弧, 故F做的功W=F×2πL/4=FπL/2 你认为上述解法是否正确?若正确, 请说明理由;若错误,请给出正确结果,并说明理由.
参考答案:上述解法不正确. ?因为棒在缓慢拉动过程中有力矩平衡. 由FL=MgL2COSθ?(θ为棒与水平面夹角)可知: 当θ逐渐增大,所以F逐渐减小,F是变力,不可直接用W=FS. 正确解法: 利用动能定理,有? WF-MgL2=0? 所以WF=MgL2 答:在拉起过程中,拉力F做的功为MgL2.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 ?如图所示,质量为M=4kg的木板放置在光滑的水平面上,其左端放置着一质量为m=2kg的滑块(视作质点),某时刻起同时给二者施以反向的力,如图,F1=6N,F2=3N, 适时撤去两力,使得最终滑块刚好可到达木板右端,且二者同时停止运动,已知力F2在t2=2s时撤去,板长为S=4.5m,g=10m/s2,求 小题1:? (1) ?力F1的作用时间t1 小题2:? (2)?二者之间的动磨擦因数μ 小题3:? (3)? t2=2s时滑块m的速度大小

参考答案: 小题1:? (1)? t1=1s 小题2:? (2)?μ=0.1 小题3:? (3)? =1m/s
本题解析: 小题1: (1)?以向右为正,?对整体的整个过程,由动量定理得? F1t1-F2t2="0?" 代入数据得t1=1s 小题2:?在t1时间内,对m,由F合=ma得? F1-μmg=mam?代入数据可得am=2m/s2 m在t1时间内的位移大小S1= am t12?代入数据得 S1=1m 同理在t2时间内,对M有? F2-μmg=MaM?代入数据得? aM=0.25m/s2 M在t2时间内的位移大小S2= aM t22?代入数据得 S2=1m 整个过程中,系统的机械能未增加,由功能关系得? F1S1+F2S2-μmgs="0?" 代入数据得μ=0.1 小题3:在t2=2s内,m先加速后减速,撤去F1后,m的加速度大小为 =1m/s2? 所以m在t2=2s时的速度 =amt1- (t2-t1)?代入数据得 =1m/s
本题难度:简单
5、填空题 一均匀木板AB长12米,重200牛顿,距离A端3米处有一固定转轴O,另一端用绳子悬挂使板保持水平状态,绳子能承受的最大拉力为200牛顿,绳子与板的夹角为30°,重600牛顿的人在距离A端______米的范围内行走是安全的.
参考答案:根据题意,当人在A端附近时,且绳的拉力为零,由力矩平衡得: G′l1+312G×32=912G×92 ?代入数据解得? l1=1m ? 当人在B端附近时,且绳的拉力为200N,由力矩平衡得: ? G′l2+912G×92=F×9sin30°+312G×32 ?代入数据解得?l2=0.5m 故人在A端附近内行走的安全范围是?3-l1=2m,3+l2=3.5m? 即?重600牛顿的人在距离A端 ?2-3.5?米的范围内行走是安全的.? 答案为:2-3.5
本题解析:
本题难度:一般
A bad workman quarrels with his tools. 人笨怨刀钝。 |