第二节 研究共电力作用下刚体的平衡条件 知识点题库

叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技.如图所示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重力均为G , 下面五人的背部均呈水平状态,中层两人每只脚对底层人的压力约为,底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为

如图所示,一根橡皮筋上端固定在O点,下端栓一个物块,开始时,物块处于静止且橡皮筋处于伸长状态,现对小球施加一个水平向右的外力F,使物块向右缓慢偏移,依次经过A点和B点,图中未标出具体位置,橡皮筋的伸长量始终处于弹性极限内,下列说法正确的是(   )

A . B点支持力比A点支持力大 B . 物块受到的摩擦力大小不变 C . 物块受到的摩擦力不断减小 D . 水平外力F不断增大
如图所示,“L”形支架AOB水平放置,物体P位于支架的OB部分,接触面粗糙;一根轻弹簧一端固定在支架AO上,另一端与物体P相连。物体P静止时,弹簧处于压缩状态。现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转一小角度,P与支架始终保持相对静止。在转动的过程中,OB对P的(   )

A . 支持力增大 B . 摩擦力不变 C . 作用力增大 D . 作用力减小
如图所示,质量为0.78kg的金属块放在水平桌面上,在与水平方向成37°角斜向上、大小为3.0N的拉力作用下,以2.0m/s的速度向右做匀速直线运动.已知sin37°=0.6,cos37° = 0.80,g取10m/s2 , 求:

  1. (1) 金属块与桌面间的动摩擦因数.
  2. (2) 如果从某时刻起撤去拉力,从该时刻起再过5s,金属块在桌面上滑行的距离.
轻质弹簧吊着小球静止在如图所示的A位置,现用水平外力F将小球缓慢拉到B位置,此时弹簧与竖直方向的夹角为θ,在这一过程中,对于整个系统,下列说法正确的是 (   )

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A . 系统的弹性势能不变 B . 系统的弹性势能增加 C . 系统的机械能不变 D . 系统的机械能增加
一铁块m被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住不动,如图所示。说法正确的是(   )

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A . 铁块受到四个力的作用,分别是重力、摩擦力、磁力、弹力 B . 在铁块受到的四个力中,有三个力的施力物体均是黑板 C . 磁力和弹力是互相平衡的力 D . 磁力大于弹力,黑板才能吸住铁块不动
如图所示,物块在垂直斜面向下的恒力的作用下静止在斜面上。现撤去该恒力,物块仍保持静止,则物块(   )

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A . 所受斜面的摩擦力不变 B . 所受斜面的摩擦力变小 C . 所受斜面的支持力不变 D . 所受斜面的支持力变大
如图所示,两相同小球a,b用轻弹簧A,B连接并悬挂在天花板上保持静止,水平力F作用在a.上并缓慢拉a,当B与竖直方向夹角为60°时A,B伸长量刚好相同,若A,B的劲度系数分别为k1 , k2则以下判断正确的是(   )

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A . B . C . D .
如图所示,物体A重为40N,物体B重为20N,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.25。当用水平力F向右匀速拉动物体A时,求:

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  1. (1) B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向;
  2. (2) 拉力F的大小。
如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速运动,(g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

  1. (1) 地面对雪橇的支持力大小;
  2. (2) 雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小.
宽度L = 1m、形状如图所示的平行金属导轨,由三部分构成,左侧与水平地面成θ = 37°角,光滑且足够长,处于垂直于轨道平面向上的磁感应强度为B1 = 0.5T的匀强磁场中。中间部分水平。右侧竖直段足够长,处于竖直向上的磁感应强度为B2 = 1T匀强磁场中。将ab杆放在倾斜轨道上,将cd杆紧靠在竖直段的右侧,cd杆与轨道间的动摩擦因数μ = 0.5。杆ab、cd长度都等于导轨的宽度,质量都为m = 0.5kg电阻都为R = 0.2Ω,其余电阻不计。现把ab、cd杆同时由静止释放,两杆下滑过程中始终与导轨接触良好,取重力加速度g = 10m/s2 , sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。在杆下滑过程中

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  1. (1) 判断cd杆中电流方向;
  2. (2) 求cd杆加速度的最小值。
无人机投送快递精准快捷,如图所示,某无人机用轻绳吊着重为G的邮箱一起水平向右飞行,绳偏离竖直方向的夹角为θ,则绳中拉力大小为(   )

A . Gsinθ B . Gcosθ C . Gtanθ D .
如图所示,一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上,图乙为支架的简化示意图,若空调外机的重心恰好在支架横梁AO和斜梁BO的连接点O的正上方,重力大小为360N,横梁AO水平。斜梁BO与横梁AO的夹角为37°,sin37°=0.6.假定横梁对O点的拉力总沿AO方向,斜梁对O点的支持力沿BO方向,下列判断正确的是(  )

A . 横梁AO对O点的拉力为400N B . 斜梁BO对O点的支持力为216N C . 保持AO间距不变、增大AB间距、则横梁对O点作用力减小 D . 保持AB间距不变、将空调的重心及支点O向左移动,则斜梁对O点作用力减小
质量为M的木楔倾角为 ,固定在水平面上,当将一质量为 的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑。如果用与木楔斜面成 角的力F拉着木块匀速上升,如图所示。已知重力加速度为 ,木楔在整个过程中始终静止。

  1. (1) 木块与木楔斜面间的动摩擦因数
  2. (2) 当角度 多大时,拉力F有最小值,并求此最小值;
  3. (3) 当F取最小值时,木楔对水平面的摩擦力是多大?
有一种叫“飞椅”的游乐项目。如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为。不计钢绳的重力。以下说法正确的是(   )

A . 钢绳的拉力大小为 B . 钢绳的拉力大小为 C . 如果角速度足够大,可以使钢绳成水平拉直 D . 两个体重不同的人,摆开的夹角θ一样大
如图所示,边长为L的单匝正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外。磁场随时间变化规律为),已知细线所能承受的最大拉力为 , 下列说法正确的是(   )

A . 线框中产生的感应电流方向为顺时针 B . 线框的感应电动势大小为 C . 开始直到细线被拉断所经历的时间为 D . 开始直到细线被拉断的过程中,金属框产生的热量为
如图,间距为L的光滑平行导轨倾斜固定,倾角 , 电阻不计的导轨上放置两根有一定阻值的金属杆ab和cd,两杆质量均为m,cd杆中点通过平行于导轨的轻绳系在固定的拉力传感器上。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。现给ab杆一个沿导轨向上、大小为的初速度,同时对ab杆施加一个平行于导轨的推力,使拉力传感器示数随时间t按的规律变化。已知重力加速度大小为g,两杆不相碰,始终与导轨垂直且接触良好,不计一切摩擦。

  1. (1) 求时回路中的感应电流大小
  2. (2) 求ab杆的速度随时间变化的关系式;
  3. (3) 若在时间内回路产生的焦耳热为Q,求推力F在时间内做的功。
如图,弹性绳一端系于A点,绕过固定在B处的光滑小滑轮,另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆M处的小球相连,此时ABM在同一水平线上,且弹性绳弹力的大小为 , 弹性绳原长恰好等于AB间距。小球从M点由静止释放,经过时间t下滑到距M点为h的N点时速度恰好为零,球与杆间的动摩擦因数。重力加速度大小为g,弹性绳始终遵循胡克定律。在小球从M滑到N的过程中,求:

  1. (1) 摩擦力对小球做的功;
  2. (2) 弹性绳弹力对小球冲量的大小;
  3. (3) 小球的最大动能。
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,上端固定,下端悬挂一个质量为m的物块处于静止。则弹簧的伸长量为(   )

A . mg B . kmg C . D .
如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,斜面的倾角=37°,细绳与竖直方向的夹角=30°,小球的质量 , 质量M=2kg的斜面体置于粗糙水平地面上,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

  1. (1) 细绳对小球的拉力大小FT
  2. (2) 地面与斜面体间的动摩擦因数的最小值0