3.7 共点力的平衡及其应用 知识点题库

一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为(   )

A . 2(M﹣ B . M﹣ C . 2M﹣ D . g
如图所示,质量为m的物体A在竖直向上的力F(F<mg)作用下静止于斜面上.若减小力F,则(   )

A . 物体A所受合力不变 B . 斜面对物体A的支持力不变 C . 斜面对物体A的摩擦力不变 D . 斜面对物体A的摩擦力可能为零
金属杆MN的质量为m,长度为L,其两端用质量可忽略不计的细金属丝悬挂后置于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当金属杆中通入恒定电流时,金属杆可在磁场中保持静止状态,且与磁场方向垂直。此时细金属丝与竖直方向的夹角为θ,如图所示。若重力加速度为g,则:

  1. (1) 求金属杆受到的安培力的大小
  2. (2) 求金属杆中电流的大小和方向
  3. (3) 若保持金属杆中的电流不变,改变磁场方向,为使金属杆MN仍能在原位置静止,求所加磁场磁感应强度的最小值
如图所示,物块A悬挂在绳PO和PC的结点上,PO偏离竖直方向37°角,PC水平,且经光滑定滑轮与木块B相连,连接B的绳与水平方向的夹角为53°。已知A质量MA=0.8kg,B质量MB=2kg,木块B静止在水平面上.

求:

  1. (1) 绳PO的拉力大小;
  2. (2) 木块B与水平面间的弹力和摩擦力大小.
如图所示,清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G,悬绳对工人的拉力大小为 ,墙壁对工人的弹力大小为 ,求:

  1. (1) 若绳索与墙面的夹角为 ,求 的大小;
  2. (2) 若工人增加悬绳的长度缓慢下移,则 的大小如何变化?(简要说明理由)
将一劲度系数k=100N/m的轻质橡皮筋的上端固定在天花板上0点,在其下端A点用细线悬挂重为8N的木块。在A点施加一水平向右的拉力F,使橡皮筋与竖直方向成37°,并保持静止。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

  1. (1) 所加外力F的大小;
  2. (2) 此时橡皮筋的伸长量x。
如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,右边靠着竖直墙壁。若在小车的斜面上放质量为m的物体,此时斜面小车M和物体m处于相对静止状态。则下列说法正确的是 (     )

 

A . 物体沿小车斜面做匀速直线运动 B . 斜面小车受到4个力的作用 C . 物体与小车间没有摩擦力的作用 D . 竖直墙壁对小车的弹力向左
如图所示,A、B两个物块的重量分别为GA=3N,GB=4N,弹簧的重量不计,系统沿竖直方向且处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2N。则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是(   )

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A . 1N和2N B . 5N和2N C . 1N和6N D . 5N和6N
如图所示,光滑绝缘水平面上有三个质量均为m的带电小球,A、B球带正电,电荷量均为2q。有一水平拉力F作用在C球上,如果三个小球能够保持边长为r的正三角形“队形”一起沿拉力F做匀加速直线运动,静电力常量为k,则下列说法正确的是(   )

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A . A,C之间的库仑力为 B . A,C之间的库仑力为 C . C球带负电,且电荷量为4q D . C球带正电,且电荷量为q
木块A、B分别重50N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于水平地面上静止不动,已知弹簧的劲度系数为100N/m。用水平向右的力F=1N作用在木块A上,如图所示,则(   )

A . 木块A所受摩擦力大小是9N,方向向右 B . 木块A所受摩擦力大小是4N,方向向右 C . 木块B所受摩擦力大小是6N,方向向左 D . 木块B所受摩擦力大小是4N,方向向左
如图所示,水平地面粗糙,A、B两同学站在地上水平推墙.甲图中A向前推B,B向前推墙;乙图中A、B同时向前推墙.每人用力的大小都为F,方向水平.则下列说法中正确的是(   )

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A . 甲图方式中墙受到的推力为2F B . 乙图方式中墙受到的推力为2F C . 甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F D . 乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
如图所示,质量为m的物体在恒力F的作用下沿天花板加速向右滑动,F与水平方向的夹角为 ,物体与天花板之间的动摩擦因数为 ,则物体受到的摩擦力大小是

如图,手掌C托着轻弹簧栓接的物体A、B处于静止状态,已知A、B质量分别为 ,重力加速度大小为 。若手掌C突然向下离开B,在此瞬间,A、B、C的加速度分别为 ,则(   )

A . B . C . D .
2020年疫情期间,一位重庆快递小哥通过如图装置“无接触”配送把生活物资送入隔离单元楼居民手中。快递小哥和居民位置不变,先将物资匀速拉升至三楼,再由居民用水平力将物资缓慢向左拉动,完成物资的运送。若绳的重力及定滑轮的摩擦不计,滑轮大小忽略不计,则(   )

  

A . 物资向上运动时,快递小哥受到地面的静摩擦力不断增大 B . 物资向左运动时,快递小哥手中的绳的拉力不断增大 C . 物资向左运动时,居民受到的摩擦力不断增大 D . 整个运送过程中,快递小哥受到的摩擦力始终等于居民受到的摩擦力
质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用FT表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中(   )

A . F逐渐变大,FT逐渐变大 B . F逐渐变大,FT逐渐变小 C . F逐渐变小,FT逐渐变大 D . F逐渐变小,FT逐渐变小
如图所示,间距为d的导轨竖頂固定在绝缘地面上,导轨顶端连接电动势为E、内阻为r的电源,质量为m的金属杆垂直接触导轨,当在导轨所在的平面内加上方向与金属杆成 角、磁感应强度大小为B的匀强磁场后,金属杆沿着导轨恰好不向下运动.已知电源两端的电压为U,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:

  1. (1) 金属杆的接入电阻;
  2. (2) 金属杆与导轨间的动摩擦因数。
如图为餐厅的送餐机器人,它能根据预设程序将餐品送至指定位置。假设送餐机器人的出发位置与目标位置距离为10m,机器人从静止开始启动,沿直线将托盘平稳送至目标位置。若机器人加速与减速时的加速度最大值为a=3m/s2 , 运动的最大速度为vm=2m/s,托盘的质量为m=2kg,托盘固定于机器人上,托盘上表面水平,不计空气阻力,g取10m/s2。求:

  1. (1) 机器人以最大加速度由静止开始加速到最大速度时的位移的大小;
  2. (2) 不放餐品时,以最大加速度加速时,机器人对托盘的作用力大小;
  3. (3) 运送餐品时,若餐品与托盘的动摩擦因数μ=0.2,且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,那么机器人安全送餐的最短时间为多少?
竖直放置的平行光滑导轨,其电阻不计,磁场方向如图所示,磁感应强度大小为B=0.5 T,导体ab及cd长均为0.2 m,电阻均为0.1Ω,重均为0.1 N,现用力向上推动导体ab,使之匀速上升(与导轨接触良好),此时cd恰好静止不动,那么ab上升时,下列说法正确的是(     )

A . ab受到的推力大小为4 N B . ab向上的速度为2 m/s C . 在2 s内,推力做功转化的电能是0.4 J D . 在2s内,推力做功为0.6 J
图(a)所示,相距L=0.2m的两个完全相同的金属直角导轨ABC和 , 中间用的电阻焊连在一起,竖直固定在水平的绝缘垫上,导轨AC、BC足够长且电阻不计,金属棒EF、MN均通过棒两端的套环水平地锁定在导轨上,其中导轨AC光滑,金属棒EF的质量和电阻分别是:金属棒MN的质量和电阻分别是 , BC与导体MN间的摩擦因数 , 平面上虚线下方有垂直平面向下的匀强磁场,平面与水平面成37°角,全平面内有平行平面向下的匀强磁场,两处磁场互不影响,磁感应强度大小均为B=2T。解除锁定后EF、MN同时下滑,MN棒速度随时间的变化图线如图(b)所示。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取)求:

  1. (1) 时刻导体EF中电流强度的大小和方向。
  2. (2) 时刻MN棒受到的摩擦力大小。
  3. (3) 若内EF棒滑行了50米,求这段时间内MN棒产生的焦耳热。
某同学在实验室利用如图所示的装置测量磁感应强度。虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在等臂天平右端挂一宽度为d、高为h的矩形线圈,线圈匝数为n。当线圈通入逆时针方向的电流I,天平左盘加砝码使天平平衡;然后不改变电流大小仅改变电流方向,在天平左盘再加入质量为的砝码后,天平再次平衡。矩形线圈始终在纸面内且下边水平,重力加速度大小为g。

  1. (1) 矩形线圈的高度h对实验结果(填“有”或“没有”)影响。
  2. (2) 用以上测量的物理量表示该磁场的磁感应强度大小