专题二-相互作用及物体的平衡练习

()IA)fi()P()AQ&P的专题二 相互作用及物体的平衡练习1•如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上， 另一端与斜面体P相连，P与斜放在其上的固定档板MN接触且处于静止状态,F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为Fi，B对A的作用力为F2，地面对A的作用3•用轻弹簧竖直悬挂的质量为 m物体，静止时弹簧伸长量为Lo现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为 Lo斜面倾角为()IA)fi()P()AQ&P的专题二 相互作用及物体的平衡练习1•如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上， 另一端与斜面体P相连，P与斜放在其上的固定档板MN接触且处于静止状态,F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为Fi，B对A的作用力为F2，地面对A的作用3•用轻弹簧竖直悬挂的质量为 m物体，静止时弹簧伸长量为Lo现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为 Lo斜面倾角为30，如图所示。4.如图所示，竖直绝缘墙壁上的 Q处有一固定的质点A，在Q的正上方的P点用丝线悬挂另一质点 B,A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成B角，由于缓慢漏电使A、A与竖直墙之间放一光滑圆球 B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F,力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（则物体所受摩擦力A.等于零1B.大小为一mg,方向沿斜面向下2逅C.大于为 mg，方向沿斜面向上2D.大小为mg,方向沿斜面向上B两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点A.保持不变B.先变大后变小C.逐渐减小D.逐渐增大则斜面体P此刻受到的外力的个数有可能是2.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体D.F2缓慢增大,F3保持不变5.有一个直角支架AOB,AO水平放置，表面粗糙， 0B竖直A.2个B.3个C.4个D.5个A.Fi保持不变,B.Fi缓慢增大,C.F2缓慢增大,F3缓慢增大F3保持不变F3缓慢增大拉力大小向下，表面光滑。AO上套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力Fn和摩擦力f的变化情况是（ ）A.Fn不变，f变大 B.Fn不变，f变小C.Fn变大，f变大 D.Fn变大，f变小6.如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为为m的小球，下列关于杆对球的作用力A.小车静止时，B.小车静止时，C.小车向右以加速度F=mgsinF=mgcosa运动时,0,在斜杆下端固定有质量F的判断中，正确的是0,方向沿杆向上。0,方向垂直杆向上。一定有F=ma/sin0.F（ma）2（mg）2a运动时，向左上方，与竖直方向的夹角为 a=arctan（a/g）.7•如图所示，A与B两个物体用轻绳相连后，跨过无摩擦的定滑轮，A物体在Q位置时处于静止状态，若将P位置，仍然能够处于静止状态，则 A物体由作用于A物体上的力中增大的是D.小车向左以加速度，方向斜A.地面对B.地面对A的摩擦力A的支持力A的拉力C.绳子对D.A受到的重力8.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时，打点计时器P后，）A物体移到Q移到滑块托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点.⑴上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分： 0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有 4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a= （保留三位有效数字）.⑵回答下列两个问题： L023:394.37cm1.40 1.89 2.40 2.88*——*—► > ►4 »单位3.88（填入所选物理量前的字B.木板的质量mi（填入所选物理量前的字B.木板的质量miA.木板的长度I B.木板的质量C.滑块的质量m2①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有母）D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 .⑶滑块与木板间的动摩擦因数 口= （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）.与真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小”）•写出支持你的看法的一个论据： •如图所示，一个重为 G的小球套在竖直放置的半径为 R的光滑圆环上，一个劲度系数为k,自然长度为L（Lv2R）的轻质弹簧，一端与小球相连，另一端固定在大环的最高点，求小球处于静止状态时，弹簧与竖直方向的夹角 0.•如图所示，物体的质量为 2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成 0=6『的拉,•用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长， 17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比， 这就是著名的胡克定律.这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础•现有一根用新材料制成的金属杆，长1为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长量不超过原长的 10°°。选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：长度L橫心250N500M750N1000N1m0.05cn?004cm008cm012cmOL16cm2hl0.05cma0.08cm0.16cna0.2-4cm0,32cm3mO.OScm3012cm0.24cm0.36cm0.46tffi斗m0.10cm50OScm0IBcm0T1cm0L32cm4m020cn?0.04cm008cm0.Hcm116cm(1)请根据测试结果，推导出伸长量 x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F之间的函数关系.(形式为x= (2)通过对样品的测试，求出现有金属杆在不超过设计要求伸长量前提下能承受的最大拉力.(写出过程)(3)在表中把有明显误差的数据圈出来.•如图所示，木板A的质量为m，滑块B的质量为M，木板A用绳拴住，绳与斜面平行，B沿倾角为B的斜面在A木板下匀速下滑.若M=2m,A、B间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，试求此动摩擦因数 卩。E1．答案：AC2．C解析：用整体法进行分析，可知Fi和F3的大小相等。力F产生了两个作用效果，一个是使B压紧竖直墙面的力F1，其与墙对B的作用力Fi是作用力与反作用力，F‘1=Fi。一个是压紧A的力F2,当力F缓慢增大时，合力的方向和两个分力的方向都没有发生变化，所以当合力增大时两个分力同时增大， C正确3．A解析：竖直挂时mgkx，弹簧的倔强系数k=mg/L0，把质量为2m的物体放在斜面上由受力分析可知物体受弹簧的拉力为 kL0=mg，与重力沿斜面向下的分力相等，根据2mgsin30 fkX，从而可知摩擦力为。，a项正确。，4．A解析：对B球进行受力分析，由相似三角形法，可知 A项正确。5．B解析：以两环和细绳整体为对象求 Fn，可知竖直方向上始终二力平衡， Fn=2mg不变；以Q环为对象，在重力、细绳拉力F和OB压力N作用下平衡，设细绳和竖直方向的夹角为a则P环向左移的过程中a将减小，N=mgtana也将减小。再以整体为对象，水平方向只有0B对Q的压力N和OA对P环的摩擦力f作用，因此f=N也减小。答案选B。6．D解析：小车静止时，由物体的平衡条件知杆对球的作用力方向竖直向上，且大小等于球的重力mg.小车向右以加速度a运动，设小球受杆的作用力方向与竖直方向的夹角为a,如图所示。根据牛顿第二定律有:Fsin示。根据牛顿第二定律有:FsinaF=rna,a=mg.,两式相除得： tana/a只有当球的加速度 a=g.tan 6时，杆对球的作用力才沿杆的方向，此时才 有F=ma/sin6.小车向左以加速度1运动，根据牛顿第二定律知小球所受重力 mg和杆对球的作用力F的合力大小为ma,方向水平向左。根据力的合成知三力构成图所示的矢量三角形，F ：(ma) (mg)，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为：a =arctan(a/g)..答案：ABm?gm^g(mim?g.答案：⑴ 0.4950.497m/s2; ⑵①CD;②天平； ⑶.解：小球受力如图所示，有竖直向下的重力 G，弹簧的弹力F,圆环的弹力N,N沿半径方向背离圆心O.利用合成法，将重力G和弹力N合成，合力F合应与弹簧弹力F平衡观察发现，图中力的三角形△BCD与△AOB相似，设AB长度为I由三角形相似有：AO=AB=，即得F=另外由胡克定律有F=k(I-L),而l=2Rcos0联立上述各式可得：cos0=,0=arcos.解：作出A受力图如图所示，由平衡条件有：F.cos-F2-F1COS6=0Fsin6+Fn-mg=0要使两绳都能绷直，则有： F1°,F20j— r—由以上各式可解得F的取值范围为：203NF40..3N。,LF11.解：xk ,LF11.解：xk 12(1) S，其中k810 m2/Nxm(2)现有金属杆最大伸长量L10000.4cm由(1)中公式得，现有金属杆在不超过设计要求伸