黑龍江省大慶市喇中高考物理二輪復(fù)習(xí)材料——大題集練——力矩平衡 Word版含答案(數(shù)理化網(wǎng))

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1、 高中物理大題集練力矩平衡1、改進(jìn)后的“研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,力傳感器、定滑輪固定在橫桿上,替代原裝置中的彈簧秤,已知力矩盤上各同心圓的間距均為5cm (1)(多選題)做這樣改進(jìn)的有點(diǎn)是 A力傳感器既可測(cè)拉力又可測(cè)壓力B力傳感器測(cè)力時(shí)不受主觀判斷影響,精確度高C能消除轉(zhuǎn)軸摩擦力引起的實(shí)驗(yàn)誤差D保證力傳感器所受拉力方向不變(2)某同學(xué)用該裝置做實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)G點(diǎn)始終在最低處,他仍用該盤做實(shí)驗(yàn)。在對(duì)力傳感器進(jìn)行調(diào)零后,用力傳感器將力矩盤的G點(diǎn)拉到圖示位置,此時(shí)力傳感器讀數(shù)為3N。再對(duì)力傳感器進(jìn)行調(diào)零,然后懸掛鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn),此方法_(選填“能”、“不能”)消

2、除力矩盤偏心引起的實(shí)驗(yàn)誤差,已知每個(gè)鉤碼所受重力為1N,力矩盤按圖示方式懸掛鉤碼后,力矩盤所受順時(shí)針方向的合力矩為_Nm。力傳感器的讀數(shù)為_N.2、如圖,框架ABC由三根長(zhǎng)度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成,A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上現(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端,使AB邊處于豎直方向且保持平衡,則力F的大小為若在C點(diǎn)施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F,使框架從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)框架具有最大動(dòng)能時(shí),力F所做的功為3、如圖,一對(duì)平行金屬板水平放置,板間距為d,上極板始終接地。長(zhǎng)度為d/2、質(zhì)量均勻的絕緣桿,上端可繞上板中央的固定軸0在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),下端

3、固定一帶正電的輕質(zhì)小球,其電荷量為q。當(dāng)兩板間電壓為U1時(shí),桿靜止在與豎直方向00夾角=300的位置;若兩金屬板在豎直平面內(nèi)同時(shí)繞O、O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)=150至圖中虛線位置時(shí),為使桿仍在原位置靜止,需改變兩板間電壓。假定兩板間始終為勻強(qiáng)電場(chǎng)。求: (1)絕緣桿所受的重力G; (2)兩板旋轉(zhuǎn)后板間電壓U2。 (3)在求前后兩種情況中帶電小球的電勢(shì)能W1與W2時(shí),某同學(xué)認(rèn)為由于在兩板旋轉(zhuǎn)過程中帶電小球位置未變,電場(chǎng)力不做功,因此帶電小球的電勢(shì)能不變。你若認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論正確,計(jì)算該電勢(shì)能;你若認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論錯(cuò)誤,說明理由并求W1與W2。4、一足夠長(zhǎng)的斜面,最高點(diǎn)為O點(diǎn),有一長(zhǎng)為l1.00 m的木條A

4、B,A端在斜面上,B端伸出斜面外。斜面與木條間的摩擦力足夠大,以致木條不會(huì)在斜面上滑動(dòng)。在木條A端固定一個(gè)質(zhì)量為M2.00 kg的重物(可視為質(zhì)點(diǎn)),B端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m0.50 kg的重物。若要使木條不脫離斜面,在下列兩種情況下,OA的長(zhǎng)度各需滿足什么條件? 木條的質(zhì)量可以忽略不計(jì)。 木條質(zhì)量為m0.50 kg,分布均勻。5、如圖所示,一個(gè)輕質(zhì)直角形薄板ABC,AB=0.80m,AC=0.60 m,在A點(diǎn)固定一垂直于薄板平面的光滑轉(zhuǎn)動(dòng)軸,在薄板上D點(diǎn)固定一個(gè)質(zhì)量為m=0.40kg的小球,現(xiàn)用測(cè)力計(jì)豎直向上拉住B點(diǎn),使AB水平,如圖(a),測(cè)得拉力F1=2.0N;再用測(cè)力計(jì)豎直向上拉住C點(diǎn),使

5、AC水平,如圖(b),測(cè)得拉力F2=2.0N(g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)。求: (1)小球和轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離AD; (2)在如圖(a)情況下,將小球移動(dòng)到BC邊上距離A點(diǎn)最近處,然后撤去力F1,薄板轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,AB邊能轉(zhuǎn)過的最大角度; (3)在第(2)問條件下,薄板轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,B點(diǎn)能達(dá)到的最大速度。6、如圖(1)所示,均勻長(zhǎng)方體木塊長(zhǎng)b=18cm,高h(yuǎn)=16cm,寬L=10cm,被兩個(gè)力傳感器支撐起來,兩傳感器間距為a=10cm且到木塊兩邊的距離相等,傳感器能夠?qū)⒅吸c(diǎn)的受力情況通過數(shù)據(jù)采集器在計(jì)算機(jī)屏幕上反映出來?,F(xiàn)用一彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊,拉力作用在木塊的中點(diǎn)且

6、緩慢均勻增大,木塊則始終保持靜止?fàn)顟B(tài),計(jì)算機(jī)屏上出現(xiàn)如圖(2)所示的圖線。問: 圖(2)上的直線A反映的是_傳感器上的受力情況(“左邊”或“右邊”)彈簧測(cè)力計(jì)的最大拉力是_N。7、如圖所示,在光滑水平面上,一絕緣細(xì)桿長(zhǎng)為,兩端各固定著一個(gè)帶電小球,處于水平方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,兩小球帶電量分別為q和q,輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在輕桿與電場(chǎng)線夾角為時(shí),忽略兩電荷間的相互作用,兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為_,兩電荷具有的電勢(shì)能為_。8、如圖所示,質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的等邊三角形ABC導(dǎo)線框,在A處用輕質(zhì)細(xì)線豎直懸掛于質(zhì)量也為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的水平均勻硬桿一端,硬桿另一端通過輕質(zhì)彈簧連接地面

7、,離桿左端L/3處有一光滑固定轉(zhuǎn)軸O。垂直于ABC平面有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,當(dāng)在導(dǎo)線框中通以逆時(shí)針方向大小為I的電流時(shí),AB邊受到的安培力大小為_,此時(shí)彈簧對(duì)硬桿的拉力大小為_。9、如圖所示,豎直放置的兩平行帶電金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根質(zhì)量為m的均勻絕緣桿,上端可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),下端固定一個(gè)不計(jì)重力的點(diǎn)電荷A,帶電量q。當(dāng)板間電壓為U1時(shí),桿靜止在與豎直方向成45的位置;若平行板以M、N為軸同時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)15的角,而仍要桿靜止在原位置上,則板間電壓應(yīng)變?yōu)閁2。求:U1/U2的比值。某同學(xué)是這樣分析求解的: 兩種情況中,都有力矩平衡的關(guān)系。設(shè)桿長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距為

8、d,當(dāng)平行板旋轉(zhuǎn)后,電場(chǎng)力就由變?yōu)?,電?chǎng)力對(duì)軸O的力臂也發(fā)生相應(yīng)的改變,但電場(chǎng)力對(duì)軸O的力矩沒有改變。只要列出兩種情況下的力矩平衡方程,就可求解了。 你覺得他的分析是否正確?如果認(rèn)為是正確的,請(qǐng)繼續(xù)解答;如果認(rèn)為有錯(cuò)誤之處,請(qǐng)說明理由并進(jìn)行解答。10、如圖,傾角為37,質(zhì)量不計(jì)的支架ABCD的D端有一大小與質(zhì)量均可忽略的光滑定滑輪,A點(diǎn)處有一固定轉(zhuǎn)軸,CAAB,DCCA0.3m。質(zhì)量mlkg的物體置于支架的B端,并與跨過定滑輪的輕繩相連,繩另一端作用一豎直向下的拉力F,物體在拉力作用下沿BD做勻速直線運(yùn)動(dòng),己知物體與BD間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3。為保證支架不繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),物體向上滑行的最大距離sm。

9、若增大F后,支架仍不繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),物體能向上滑行的最大距離ss(填:“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin370.6,cos370.8)11、水平導(dǎo)軌AB固定在支架CD上,其形狀、尺寸如圖所示。導(dǎo)軌與支架的總質(zhì)量M=4kg,其重心在O點(diǎn),它只能繞支架C點(diǎn)且垂直于紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量m=1kg的小鐵塊靜止于水平導(dǎo)軌AB的A端,現(xiàn)受到水平拉力F=2.5N的作用。已知小鐵塊和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2。g取10m/s2,求: (1)小鐵塊剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大??? (2)小鐵塊運(yùn)動(dòng)到離A端多遠(yuǎn)時(shí),支架將要開始翻轉(zhuǎn)? (3)若在小鐵塊運(yùn)動(dòng)的過程中,支架始終保持靜止,則拉力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間為多少?1

10、2、如圖所示,斜面底端與一水平板左端a相接,平板長(zhǎng)2L,中心C固定在高為R=L=1m的豎直支架上,支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接,因此平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時(shí)針方向翻轉(zhuǎn)。當(dāng)把質(zhì)量m=0.5kg的小物塊A輕放在C點(diǎn)右側(cè)離C點(diǎn)0.2 m處時(shí),平板左端a恰不受支持力。A與斜面間和平板的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2,A從斜面由靜止下滑,不計(jì)小物塊在a處碰撞時(shí)的能量損失。重力加速度g=10 m/s2。現(xiàn)要保證平板不翻轉(zhuǎn),求: (1)小物塊能在平板上滑行的最大距離。 (2)有同學(xué)認(rèn)為,在h0一定的情況下,平板是否翻轉(zhuǎn)與斜面的傾角有關(guān),傾角越大,越容易翻轉(zhuǎn)。請(qǐng)用相關(guān)知識(shí)分析上述認(rèn)識(shí)是否正確。 (3)若h0=1m

11、,斜面傾角不能超過多大? 13、圖中是用電動(dòng)砂輪打磨工件的裝置,砂輪的轉(zhuǎn)軸過圖中O點(diǎn)垂直于紙面,AB是一長(zhǎng)度,質(zhì)量的均勻剛性細(xì)桿,可繞過A端的固定軸在豎直面(圖中紙面)內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng),工件C固定在AB桿上,其質(zhì)量,工件的重心、工件與砂輪的接觸點(diǎn)P以及O點(diǎn)都在過AB中點(diǎn)的豎直線上,P到AB桿的垂直距離,AB桿始終處于水平位置,砂輪與工件之間的動(dòng)摩擦因數(shù) (1)當(dāng)砂輪靜止時(shí),要使工件對(duì)砂輪的壓力N,則施于B端豎直向下的力應(yīng)是多大? (2)當(dāng)砂輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),要使工件對(duì)砂輪的壓力仍為N,則施于B端豎直向下的力應(yīng)是多大?14、塔式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示,設(shè)機(jī)架重P400 kN,懸臂長(zhǎng)度為L(zhǎng)10 m,平衡

12、塊重W200 kN,平衡塊與中心線OO/的距離可在1 m到6 m間變化,軌道A、B間的距離為4 m。 當(dāng)平衡塊離中心線1 m,右側(cè)軌道對(duì)輪子的作用力fB是左側(cè)軌道對(duì)輪子作用力fA的2倍,問機(jī)架重心離中心線的距離是多少? 當(dāng)起重機(jī)掛鉤在離中心線OO/10 m處吊起重為G100 kN的重物時(shí),平衡塊離OO/的距離為6 m,問此時(shí)軌道B對(duì)輪子的作用力FB時(shí)多少?15、如圖為懸掛街燈的支架示意圖,橫梁BE質(zhì)量為6kg,重心在其中點(diǎn)。直角桿A.DC重力不計(jì),兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m,BC=2m,A.CB=30,橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg,則直角桿對(duì)橫梁的力矩為_Nm,直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_

13、N。(重力加速度g=l0m/s2)16、一個(gè)質(zhì)量為m50kg的均勻圓柱體,放在臺(tái)階的旁邊,臺(tái)階的高度h是柱體半徑r的一半,如圖所示(圖為其橫截面),柱體與臺(tái)階接觸處(圖中P點(diǎn)所示)是粗糙的,現(xiàn)要在圖中圓柱體最上方A處施一最小的力,使圓柱體剛能開始以P為軸向臺(tái)階上滾,求:(1)所加的力的大小(2)臺(tái)階對(duì)圓柱體的作用力的大小17、重為60N的均勻直桿AB一端用鉸鏈與墻相連,另一端用一條通過定滑輪M的繩子系住,如圖所示,繩子一端與直桿AB的夾角為30,繩子另一端在C點(diǎn)與AB垂直,AC=0.1AB?;喤c繩重力不計(jì)。求: (1)B點(diǎn)與C點(diǎn)處繩子的拉力TB、TC的大小。 (2)軸對(duì)定滑輪M的作用力大小。

14、18、如圖所示,有一長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量為M的木板,一端用鉸鏈固定在水平地面上,另一端靠在直墻上,木板與地面夾角為 q,設(shè)木板與豎直平面AO之間沒有摩擦。在木板的上端放一個(gè)質(zhì)量為m的物體,物體與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為 m,試回答: (1)物體將作什么運(yùn)動(dòng)并求出由A到B所用的時(shí)間。 (2)木板對(duì)墻上A點(diǎn)的壓力隨時(shí)間而變化的關(guān)系式。19、如圖甲所示,有兩個(gè)質(zhì)量均為0.4 kg的光滑球,半徑均為r3 cm,靜止在半徑R8 cm的光滑半球形碗底,求兩球之間相互作用力的大?。ㄈ10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)20、如圖所示,一塊質(zhì)量為0.6kg均勻平板AB長(zhǎng)0.8m,其左端擱在水平地面上,板

15、與地面的夾角為370,板中心C垂直固定在輕支架上,支架長(zhǎng)OC為0.3m,支架下端與水平固定轉(zhuǎn)軸O連接在平板A點(diǎn)處有一質(zhì)量為0.5kg的小物體m以初速v0沿板向上運(yùn)動(dòng),物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2試求:【小題1】平板所受的重力的力矩; 【小題2】小物體運(yùn)動(dòng)到距B端多遠(yuǎn)恰能使平板翻轉(zhuǎn)? 【小題3】若要保證平板不翻倒,給物體的初速度v0不能超過多大? 答案1、答案 2、答案 3、答案 4、答案 5、答案 6、答案 7、答案 8、答案 9、答案 10、答案 11、答案 12、答案 13、答案 14、答案 15、答案 16、答案 17、答案 18、答案 19、答案 20、答案 歡迎到網(wǎng)站免費(fèi)下載使用出題助手(word文檔管理伴侶) 提高工作效率 還能建立私人題庫

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