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高中物理
3 共点力的平衡及其应用
3 共点力的平衡及其应用 知识点题库
质量为
m
, 长为
1
, 通有电流
I
的导体棒静止在水平轨道上,匀强磁场的磁感强度为
B
, 其方向为与棒垂直,与轨道面成
θ
角斜向上,此时棒受到的摩擦力为
,受到的支持力可能是
.
光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为+4q和﹣q,如图所示,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电性为
电荷量为
, 放置在的位置
.
如图所示,光滑斜面倾角
,另一边与地面垂直,斜面顶点有一光滑定滑轮,物块A和B通过不可伸长的轻绳连接并跨过定滑轮,轻绳与斜面平行,A的质量为m,开始时两物块均静止于距地面高度为H处,B与定滑轮之间的距离足够大,现将A、B位置互换并由静止释放,重力加速度为g,求
(1) B物块的质量
(2) 交换位置释放后,B着地的速度大小
如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定电荷量为+Q的点电荷。一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v
0
沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P到物块的重心距离为h,PA连线与水平轨道的夹角为60°,试求:
(1) 物块在A点时受到轨道的支持力大小;
(2) 点电荷+Q产生的电场在B点的电势。
在水平地面上放一木板
B
, 重力为
G
2
=100N,再在木板上放一货箱
A
, 重力为
G
1
=500N,设货箱与木板、木板与地面的动摩擦因数
μ
均为0.5,先用绳子把货箱与墙拉紧,如下图所示,已知sin
θ
=0.6,cos
θ
=0.8,然后在木板
B
上施一水平力
F
, 想把木板从货箱下抽出来,
F
至少应为多大?
质量均为m的A、B两光滑小球,用两根长度均为L的轻绳悬挂,两球间夹一倔强系数为k的轻弹簧,平衡后两线夹角为60°(如图所示),则弹簧被压缩的长度是( )
A .
B .
C .
D .
如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行,长木板与地面间的动摩擦因数为μ
1
, 木块与长木板间的动摩擦因数为μ
2
, 若长木板仍处于静止状态,则长木板对地面摩擦力的大小和方向一定为( )
A .
μ
1
(m+M)g,向左
B .
μ
2
mg,向右
C .
μ
2
mg+ma,向右
D .
μ
1
mg+μ
2
Mg,向左
用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一长方体物块Q,如图所示.P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是( )
A .
Q物体受3个力
B .
P物体受3个力
C .
若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大
D .
若绳子变长,绳子的拉力将变小
“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上。现将太极球拍和球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点,C为最低点,B、D与圆心O等高。设球的质量为m,不计拍的质量。求:
(1) 健身者在C处所需施加的力比在A处大多少;
(2) 设在A处时健身者需施加的力为
,当球运动到B、D位置时,板与水平方向需有一定的夹角
,请写出
关系式;
(3) 当
时,球拍对球的作用力的大小F
N
。
如图所示,一根轻绳的两端分别固定在两根足够高的竖直杆顶端 A、B 处,A、B 两点水平距离为 16m,高度差为 2m,A、B 间绳子总长为 20m。将质量为 m=5kg 的滑环悬挂在绳上,不计摩擦,重力加速度 g 取 10m/s
2
。求:
(1) 环静止时绳子所受的拉力大小
(2) 滑环从A点向B点滑行的过程中,环重力势能变化量的最大值为多大?
(3) 若将环从A点由静止释放,绳拉直时不考虑环反弹,环能否滑到B点,试说明理由。
一个物体在
和
三个恒力的作用下做匀速直线运动,若撤去
,则物体受到的合力大小( )
A .
可能是
B .
可能是
C .
可能是
D .
一定是
如图所示,质量
的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放在水平面上的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角
,物体甲、乙均处于静止状态,已知
,
,取
。求:
(1) 轻绳OA,OB的张力大小;
(2) 物体乙受到的摩擦力大小。
如图所示,电荷量为Q
1
、Q
2
的两个正点电荷分别置于A点和B点,两点相距L。在以L为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电荷量为+q的小球(视为点电荷),在P点平衡。不计小球的重力,那么,PA与AB的夹角
与Q
1
、Q
2
的关系应满足( )
A .
B .
C .
D .
世界上最大最雄伟的100座桥梁有80座在中国。其中单面索斜拉桥具有经济,美观,视线不受遮挡的优点。单面索斜拉桥所有钢索均处在同一竖直面内,索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是( )
A .
仅增加索塔高度可减小钢索的拉力大小
B .
仅减小索塔高度可减小钢索的拉力大小
C .
仅增加钢索的数量可减小索塔受到向下的压力
D .
仅减少钢索的数量可减小索塔受到向下的压力
如图所示,两个劲度系数分别为
和
的轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端用光滑细绳连接,并有一光滑的轻滑轮放在细线上。当滑轮下端挂一重为
的物体后,滑轮下降一段距离后静止,问:
(1) 弹簧
受到的拉力大小为多少?
(2) 重物下降的距离为多少?
如图所示,A,B,C,D四个物体的质量相等,与传送带间的动摩擦因数也相同。A,B,C随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,将D轻轻地放在正在运动的传送带上。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在D刚开始运动时,下列叙述正确的是( )
A .
A受到的摩擦力为零
B .
D受到的摩擦力最大
C .
B受到的摩擦力大于C受到的摩擦力
D .
B,C受到的摩擦力大小相等,方向相同
如图甲所示是一根晾衣架示意图,曲线为质量分布均匀的光滑铁链,铁链中间轻轻挂上一件衣服,待稳定后如图乙所示,铁链最低点有所下降。下列说法正确的是( )
A .
挂衣服后,铁链重心位置下降
B .
挂衣服后,铁链重心位置上升
C .
铁链对两端支架施力大小不相等
D .
挂衣服后,支架受力可能不变
如图所示,水平导轨上垂直于导轨放置一导体棒ab,导体棒接入导轨的长度
, 导体棒中通有
的电流,两导轨间有竖直向上的磁感应强度
的匀强磁场,导轨通过水平细绳跨过定滑轮与质量为
的物体A相连,导体棒刚好静止。现用水平力F作用在物体A上将物体向右缓慢拉动,则要使导体棒平衡,滑轮下方的细绳与竖直方向的最大夹角为(已知重力加速度g取
,
,
)( )
A .
60°
B .
53°
C .
37°
D .
30°
如图所示,竖直环A半径为R,固定在木板B上,在环内有一小球C,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一个挡板固定在地面上使B不能左右运动。A、B、C质量均为m,给小球一个向右的瞬时速度使小球在环内做圆周运动。当小球运动到最高点的时候,地面对木板B的压力刚好为0,此时小球的速度为( )
A .
B .
C .
D .
如图所示,相距1m的两平行金属导轨(电阻不计)固定在绝缘水平面上,导轨的左端与阻值为1Ω的定值电阻相连,空间存在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的匀强磁场。一质量为1kg的导体棒置于导轨上,在大小为5N、方向水平向右的水平力作用下沿导轨匀速向右滑动,导体棒滑动过程中始终与导轨垂直并接触良好。导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2,取重力加速度大小
, 导体棒接入电路的电阻为1Ω。下列说法正确的是( )
A .
导体棒的速度大小为6m/s
B .
通过定值电阻的电流为2A
C .
定值电阻消耗的热功率为9W
D .
该水平力做功的功率为12W
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