热门试卷

解：（1）如图所示，重球受到重力G，绳子的拉力T，墙壁的支持力FN′．画出球的受力图如图．

（2）根据平衡条件得：FN′=Tsinθ

                     G=Tcosθ

    解得，FN′=Gtanθ=16×N=12N

   由牛顿第三定律得到球对墙的压力FN的大小为FN′=FN=12N，方向水平向左．

（3）若保持其他量不变，稍缩短一些绳的长度，θ增大，FN增大．

答：

（1）画出球的受力图如图．

（2）球对墙的压力FN的大小为12N，方向水平向左．．

（3）若保持其他量不变，稍缩短一些绳的长度，则墙受到的压力将增大．

解：（1）对B球受力分析，如图：

根据平衡条件可得：

F=mBgtanθ …①

数据代入得：

F=1.73N …②

（2）选取环、球和轻绳整体为研究对象，受力如图所示：

根据平衡条件得：

N=（mA+mB）g …③

F=f …④

且 f=μN …⑤

解得：…⑥

数据代入得：

答：（1）B球受到的水平风力大小为1.73N；

（2）环A与水平杆间的动摩擦因数为0.25．

解：（1）物体处于静止状态时，则知F=G=20N

对于滑轮：受到F、竖直绳的拉力和OA绳的拉力，竖直绳拉力大小与F的大小相等，根据平衡条件得

  轻绳OA对滑轮的拉力T=F=20N

（2）由于竖直绳拉力大小与F的大小相等，根据平行四边形定则和平衡条件得知，轻绳OA与竖直方向的夹角α=45°．

答：（1）轻绳OA对滑轮的拉力为20N．

（2）轻绳OA与竖直方向的夹角α为45°．

解：（1）设细绳对B的拉力为T．以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，由平衡条件可得：

   Fcos30°=Tcosθ ①

  Fsin30+Tsinθ=mg ②

代入解得，T=10，tanθ=，即θ=30°

（2）以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2．再平衡条件得

    Fcos30°=f

    N+Fsin30°=（M+m）g

又f=μN

得到，μ=

代入解得，μ=

答：

（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ=30°；

（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ=．

解：（1）当金属杆所受摩擦力为最大静摩擦力，且方向沿斜面向下时，设电路中电流为I1，对金属杆做受力分析，如图：

由受力平衡，F1=mgsinα+f

BI1L=mgsinα+μmgcosα

=A

此时变阻器阻值为Ω

当金属杆所受摩擦力为最大静摩擦力，且方向沿斜面向上时，设电路中电流为I2，对金属杆做受力分析，如图：由受力平衡：

F2+f=mgsinα

BI2L=mgsinα-μmgcosα

=A

此时变阻器阻值为Ω

 综上，所求变阻器阻值的范围是2Ω≤R≤10Ω

（2）回路中的电流：

由牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ-I3BL=ma

代入数据解得a=1m/s2

答：（1）当变阻器阻值R在范围是2Ω≤R≤10Ω时，金属杆可以静止在导轨上；

（2）当变阻器阻值R=20Ω时，金属杆的加速度a为1m/s2．

解：（1）物体M处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力，取C点为研究对象，进行受力分析，如图1所示．

图1中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力为：FAC=FCD=Mg=10×10N=100N

（2）由几何关系得：FC=FAC=Mg=100 N

方向和水平方向成30°角斜向右上方

（3）C点的受力分析图如图2所示．

答：（1）轻绳AC段的张力FAC的大小是100N；

（2）横梁BC对C端的支持力大小是100 N，方向和水平方向成30°角斜向右上方．

（3）C点的受力分析图如图2所示．

解：（1）小石块不会被风吹离地面．

以气球和小石块组成的系统为研究对象：地面对小石块支持力的大小为：

N=（m1+m2）g-ρgV

N恒定，跟风速v无关．

（2）气球的最大水平速度等于风速，即：

vxm=v．

当竖直方向的合力为零时，竖直分速度最大，即：

ρgV-（m1+m2）g-kvym=0

则：

气球能达到的最大速度的大小为：

答：（1）地面对石块的支持力为（m1+m2）g-ρgV；

若风速υ在逐渐增大，气球不会连同小石块一起被吹离地面；

（2）气球能达到的最大速度的大小为．

解：以结点O为研究对象，分析受力情况，CO绳对O点的拉力大小等于重力mg，即FCO=mg

按照效果将OC绳的拉力按效果进行分解，如上图，由几何关系得：

FAO=

FBO=mgcot37°=12×=16N

答：（1）绳子OA受到的拉力为20N．

（2）绳子OB受到的拉力为16N．

解：对小球受力分析，可知小球受重力、支持力、绳子的拉力；支持力与重力的合力与绳子的拉力大小相等，方向相反；如图所示；

则解得细绳的拉力为：F==G；

墙壁对小球的支持力为：N=mgtan30°=G；

由牛顿第三定律可得细绳的拉力为：，

墙壁受的压力为：G；

答：（1）绳子受到的拉力的大小为G；

（2）墙壁受到的弹力的大小为G；