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力学提高题集

2022-01-30 6页 doc 799KB 7阅读

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顾歆晨boy

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力学提高题集力学提高题集一、选择题1.(2009年广东卷)某缓冲装置可抽象成图4所示的简单模型。图中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等D.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变BD2.(2009年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(浙江卷))如图所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分...
力学提高题集
力学提高题集一、选择题1.(2009年广东卷)某缓冲装置可抽象成图4所示的简单模型。图中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。下列述正确的是A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等D.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变BD2.(2009年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(浙江卷))如图所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为A.和B.和C.和D.和A3.(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试(理科使用)(广东卷))探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16m;悬挂20N重物时,弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为A.L0=0.02mk=500N/mB.L0=0.10mk=500N/mC.L0=0.02mk=250N/mD.L0=0.10mk=250N/mD4.(2007年普通高等学校夏季招生考试物理(海南卷新课标))如图,P是位于水平的粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有硅码,小盘与硅码的总质量为m。在P运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P在水平面方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法正确的是A.拉力和摩擦力,施力物体是地球和桌面B.拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面C.重力mg和摩擦力,施力物体是地球和桌面D.重力mg和摩擦力,施力物体是绳和桌面B5.(2001年春季卷)如图所示,两根相同的轻弹簧S1和S2,劲度系数皆为k=4×102N/m.悬挂的重物的质量分别为m1=2kg,m2=4kg,若不计弹簧质量,取g=10m/s2,则平衡时弹簧S1和S2的伸长量分别为(A)5cm、10cm(B)10cm、5cm(C)15cm、10cm(D)10cm、15cmC6.(2009年海南卷)两个大小分别为F1和F2(F2FNa>FNcC.FNbFNb=FNcA16.如图所示,A、B两个物块的重力分别是GA=3N,GB=4N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,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A.1N和6NB.5N和6NC.1N和2ND.5N和2NAD17.(2010·山东德州)如图所示,将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子张力为F1;将绳子B端移至C点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为F2;将绳子B端移至D点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子张力为F3,不计摩擦,则A.θ1=θ2=θ3B.θ1=θ2<θ3C.F1>F2>F3D.F1=F2120°C.θ<120°D.不论θ为何值,AO总是先断C25.2009年济南全运会上上海选手严明勇勇夺吊环冠军,其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,则在两手之间的距离增大过程中,吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为(  )(2010年广东东莞调研)A.FT增大,F不变B.FT增大,F增大C.FT增大,F减小D.FT减小,F不变选A.由平衡条件,合力F等于人的重力,F恒定不变;当两手间距离变大时,绳的拉力的夹角由零变大,由平行四边形定则知,FT变大,A正确.26.下列关于重心、弹力和摩擦力的说法,正确的是(  )A.物体的重心并不一定在物体的几何中心上B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比D.静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化AD27.如图所示,物体A在光滑的斜面上沿斜面下滑,则A受到的作用力是().(A)重力、弹力和下滑力(B)重力和弹力(C)重力和下滑力(D)重力、压力和下滑力B28.运动员用双手握住竖直的滑杆匀速上攀和匀速下滑时,运动员所受到的摩擦力分别是f1和f2,那么().(A)f1向下,f2向上,且f1=f2(B)f1向下,f2向上,且f1>f2(C)f1向上,f2向上,且f1=f2(D)f1向上,f2向下,且f1=f2C29.下列说法中正确的是().(A)甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用(B)只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,不会施力(C)任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体(D)在力的图示法中,线段长短与对应力的大小成正比CD30.下列关于重力的说法中正确的是().(A)只有静止在地面上的物体才会受到重力(B)重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向竖直向下(C)质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体受到的重力大(D)物体对支持面的压力必定等于物体的重力B31.有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分().(A)重力减小,重心随挖下的小圆板移走了(B)重力和重心都没改变(C)重力减小,重心位置没有改变(D)重力减小,重心不存在了C32.重4N的木块放在水平桌面上,桌面受到4N的压力,以下说法正确的是()A.这个压力就是重力,施力物是地球B.这个压力就是重力,施力物是木块C.这个压力不是重力,这个压力的施力物是木块,木块所受重力的施力物是地球D.这个压力与木块所受的重力相平衡C(点拨:这个压力跟木块所受的重力不是同一个物体所受的力,不同物体所受的力无平衡可言)33.以关于物体重心位置的说法正确的是()A.汽车上的货物卸下后,汽车的重心位置降低了B.物体在斜面上下滑时,物体的重心位置相对物体的位置降低了C.物体越重其重心位置越低D.对于给定的物体,无论其形状如何变,其重心位置是不变的A34.将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6N,则在分解时()A.有无数组解B.有两组解C.有惟一解D.无解B35.重100N的物体,静止在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当物体受到一个大小为10N,方向水平向右的拉力作用后,水平面对物体的摩擦力大小和方向是()A.10N,水平向左B.10N,水平向右C.20N,水平向左D.20N,水平向右A(点拨:物体所受的向右拉力小于0.2×100(N),物体保持静止状态所受的是静摩擦力)36.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,A、B间的滑动摩擦因数μ1和B、C间的滑动摩擦因数μ2有可能的是()A.μ1=0,μ2=0B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0D.μ1≠0,μ2≠0BD37.以下说法正确的是()A.不相互接触的物体之间也会产生力的作用,可见力是可以离开物体而单独存在的B.只要确定了力的大小和方向,这个力就完全确定了C.画某力的图示时,选定的标度不同,表示这个力的线段的长度也不同,但箭头的指向是相同的D.在日常生活中,人们常用杆秤来测量力的大小C38.下列有关力的叙述中正确的是()A.甲用力把乙推倒而自己不倒,说明甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用B.只有存在生命或动力的物体才可能施力,无生命或动力的物体只能受力不能施力C.只有运动的物体才会受到力的作用D.静止的物体也有可能受到力的作用D39.下列关于重力的说法,正确的是()A.物体对悬线的拉力一定等于物体所受的重力B.物体对水平支持面的压力一定等于物体的重力C.重力可以由弹簧秤测出,弹簧秤的示数一定等于重力的大小D.站在匀速运动的电梯中的人,受到的重力和水平底面给他的支持力相平衡D(点拨:在平衡力作用下物体保持静止或匀速直线运动状态)40.两个质量、形状和大小都相同的圆柱形杯子A和B,A的表面较光滑.B的表面较粗糙,用手握住其侧面都恰好不下滑,杯子所受的摩擦力分别是fA和fB,手对杯子的握力分别是FA和FB,则()A.fA<fB,FA>FBB.fA=fB,FA=FBC.fA=fB,FA>FBD.fA<fB,FA=FBC41.水平地面上斜放着一块木板AB,如图所示,在木板上放一木块处于静止状态,现使斜面的B端缓慢地放低,则木块所受的弹力N,摩擦力f的变化情况是()A.N增大,f减小B.N减小,f增大C.N减小,f减小D.N增大,f增大A(点拨:放低木板时物体一定与木板保持相对静止)42.用两根绳子吊起一重物,在逐渐增大两绳子之间的夹角时,保持重物静止,则两绳子对重物的拉力的大小和合力的大小变化情况分别是()A.增大,增大B.减小,增大C.增大,不变D.不变,增大C43.三个相同的木块放在粗糙的同一水平面上,分别受到F1、F2、F3作用后都向右运动,关于它们所受的摩擦力f1、f2、f3大小比较,正确的是()A.f1>f2>f3B.f1=f3>f2C.f1=f2=f3D.f1=f3<f2A44.三个相同的物体叠放在水平面上,B物体受到水平拉力作用,但三个物体都处于静止状态,如图所示,下列判断正确的是()A.各个接触面都是粗糙的B.A与B的接触面可能是光滑的C.C与水平面的接触面可能是光滑的D.B与C、C与水平面的接触面一定是粗糙的BD(点拨:因为物体处于静止状态,所以A物体在水平方向不可能受到摩擦力作用,A与B之间的接触可能光滑,也可能粗糙B与C之间,C与水平面之间存在摩擦力,所以它们的接触面一定是粗糙的)45.在倾角为θ的斜面上,放一个质量为m的光滑球,球被挡板P挡住,如图所示.改变挡板P的取向使它所受的压力最小.这一最小的压力等于()A.mgtanθB.mgsinθC.mg/cosθD.mgcosθB(点拨:当挡板P与斜面垂直时,P对球的压力最小,由于力的作用是相互的,所以P所受的压力最小)46.如图所示,不计滑轮和绳子的质量以及摩擦,整个装置处于平衡状态,则关于两物体质量大小关系的判断,正确的是()B47.如图所示,轻杆BC一端用铰链固定于墙上,另一端有一小滑轮C,系重物的轻绳绕过滑轮C将上端固定于墙上的A点,不计摩擦,系统处于静止状态,现将A点沿墙稍上移一些,系统又处于静止状态,则由于A点的上移()A.轻杆与竖直墙壁间的夹角减小B.绳的拉力增大,轻杆受的压力减小C.绳的拉力不变,轻杆受的压力减小D.绳的拉力减小,轻杆受的压力不变C(点拨:平衡时∠ACB=∠BCD)48.如图所示,光滑斜面上的物体受水平推力F作用保持静止状态,则对于F与斜面给物体弹力N的合力方向的判断,正确的是()A.沿斜面向上B.垂直斜面向上C.竖直向上D.因不知斜面倾角无法判断C(点拨:N与F的合力必与物体的重力G大小相等,方向相反)49.如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F3=10N,则这5个力的合力大小为()A.0B.20NC.30ND.40NC(提示:利用三角形定则)50.如图所示,在倾角为θ的斜面上有一质量为m的光滑球被竖直的挡板挡住,则球对斜面的压力大小为()A.mgcosθB.mgtanθC.mg/cosθD.mgC51.质量为m的小球系在轻绳的下端,现在小球上施加一个F=1/3的拉力,使小球偏离原位置并保持静止,如图所示.则悬线偏离竖直方向的最大角度θ为()A.30°B.37°C.45°D.60°A52.将一个力F分解为不在一直线上的两个力F1和F2,则()A.F1或F2都不可能和F在一直线上B.F必大于F1和F2中的任一个力C.F1或F2不可能和F垂直D.F1和F2不可能相互垂直A53.如图所示,放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用,但物体仍保持静止状态,现将F分解为水平方向的力F1和竖直向上的力F2,下列说法正确的是()A.F1是物体对水平面的摩擦力B.F2是水平面对物体的支持力C.F1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反D.F2与物体的重力大小相等、方向相反C(点拨:F2与重力方向相反,但大小一定小于物体的重力,因为物体受摩擦力作用,一定存在正压力)54.如图所示,斜面上的物块保持静止状态,下列结论正确的是()A.物块所受的重力与弹力的合力方向垂直斜面向上B.斜面给物块的弹力与摩擦力的合力方向竖直向上C.物块所受重力、弹力、摩擦力的合力方向沿斜面向下D.物块所受重力、弹力、摩擦力中任两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反BD55.如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是()A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力B.物体受mg、N、F1、F2四个力作用C.物体只受重力mg和弹力N的作用、D.力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效果相同CD(点拨:用分力来替代原来的力,其作用效果相同.力分解时不改变力的性质,不转移受力物体,题中F2应仍是斜面上的物体所受,F2是使得物体压紧斜面的力)56.将二力F1、F2合成F合,则可以肯定()A.F1和F合是同一性质的力B.F合是同一施力物体产生的力C.F合的效果与F1、F2的总效果相同D.F1、F2的代数和等于F合C57.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力为F,则当它们间的夹角为60°时,合力的大小为()B58.物体同时受到同一平面内的三个力作用,下列几组力中其合力可能为零的是()A.5N、7N、8NB.2N、3N、5NC.1N、5N、10ND.1N、10N、10NABD59.如图所示,一木块放在水平桌面上,受水平方向的推力F1和F2作用,但木块处于静止状态,F1=10N,F2=2N,若撤去F1,则木块所受的合力F和摩擦力f的大小、方向分别为()A.F=0;f=2N,方向向右B.F=10N,方向向左;f=8N,方向向右C.F=10N,方向向左;f=12N,方向向右D.F=0;f=0A60.运动员双手紧握竹竿匀速攀升和匀速下滑时,所受的摩擦力分别是f1和f2,则()A.f1向下,f2向上,且f1=f2B.f1向下,f2向上,且f1>f2C.f1向上,f2向上,且f1=f2D.f1向上,f2向下,且f1>f2C(点拨:运动员不管是匀速攀升还是匀速下滑,所受的摩擦力都是用来平衡他的重力)61.如图所示,三个相同的物体叠放在一起,当作用在B物体上的水平力F为2N时,三个物体都静止,则物体A、B之间,B、C之间,C与水平面之间的摩擦力大小分别为()A.0、0、0B.0、1N、1NC.0、2N、2ND.2N、2N、2NC62.放在水平地面上的物体M上表面有一物体m,m与M之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图所示,则关于M和m受力情况的判断,正确的是()A.m受到向右的摩擦力B.M受到m对它向左的摩擦力C.地面对M的摩擦力方向右D.地面对M不存在摩擦力作用ABD63.如图所示,物块A放在木板上处于静止状态,现将木块B略向右移动一些,使倾角α减小,则下列结论正确的是()A.物块A与木板间的正压力减小B.物块A所受的摩擦力减小C.物块A仍可保持静止状态D.木板对A的作用力减小BC(点拨:物块A的重力由木板给它的作用力平衡,物块A的重力是不变的)64.如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力f,下列判断正确的是()A.N增大,f不变B.N增大,f增大C.N变小,f不变D.N不变,f不变A65.关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是()A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值也越大B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k值越小D.与弹簧本身特性,所受拉力的大小.形变大小都无关B66.甲、乙两物体分别受大小相等的力F1和F2作用,有下列判断()①F1和F2一定相同②F1与F2产生的效果一定相同③F1与F2的性质一定相同A.①正确B.②③正确C.①②③正确D.①②③均不正确D67.下列说法中正确的是()A在空中将物体释放后,物体不受任何力作用B.物体向上运动时所受的重力比向下运动时所受的重力大C.只受重力作用的物体一定沿重力方向运动D.在地球上方的物体都要受到重力作用,不管是否存在其他力的作用D二、填空题68.(2010·山东莱芜调研)人们在日常生产中已经体会到,用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长.其实,早在17世纪英国物理学家胡克就发现,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1/1000,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拉力F伸长x横截面S250N500N750N1000N1m0.05cm20.04cm0.08cm0.12cm0.16cm2m0.05cm20.08cm0.16cm0.24cm0.32cm3m0.05cm20.12cm0.24cm0.36cm0.46cm4m0.10cm20.08cm0.16cm0.22cm0.32cm4m0.20cm20.04cm0.08cm0.12cm0.16cm(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.(1)x=k·LF/S,其中k=8×10-12m2/N(2)104N(3)0.46cm,应为0.48cm;0.22cm,应为0.24cm69.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图象如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为__________.图线不过原点的原因是由__________造成的.根据图示倾斜直线可求出其斜率,从而求出弹簧的劲度系数k=F/x=8/(4×10-2)N/m=200N/m.从直线与坐标轴的交点可以看出,当弹簧的伸长量为0.5cm时,向下施加的外力F为零,说明没加外力时弹簧已有一个伸长量,这主要是由于弹簧的自身重力作用造成的.(1)200N/m (2)弹簧自身所受重力70.某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(2009年高考山东理综卷)(1)为完成该实验,下述操作中必需的是__________.a.测量细绳的长度b.测量橡皮筋的原长c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度d.记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是__________________________________________________.(1)三段相同的橡皮筋,具有相同的劲度系数,故三段橡皮筋的形变量的大小关系而代表了三段橡皮筋承受的力的大小,故必需b、c项.A、B两点固定,O点的位置则决定了三个力的方向(因绳中的力恒沿绳的方向),故必需d项.(2)最简便的方法是:更换不同的小重物.若没有“钉子位置固定”的话,改变A、B钉的位置亦可.(1)bcd (2)更换不同的小重物71.如图所示,挑水时,水桶上绳子分别为a、b、c三种状况,则绳子在______种情况下容易断.c72.在图1-3中,A是一质量为M的木块,B是一质量为m的小铁块,共同浮在水面上。若将铁块取下,直接放在水内,最后杯中水面的高度。解:依题意,原来排开水的体积是V0=(M+m)g/(ρ0g)=(M+m)/ρ0(ρ0为水的密度)后来排开水的体积变为V1=Mg/(gρ0)+m/ρ铁=M/ρ0+m/ρ铁因为ρ铁>ρ0,所以V1(1)0.9m (2)5G/490.如图1-1-16所示,轻质弹簧的劲度系数为k,小球重G,平衡时小球在A处,今用力F压小球至B处,使弹簧缩短x,则此时弹簧的弹力为(  )A.kxB.kx+GC.G-kxD.以上都不对选B.设球在A处时弹簧已压缩了Δx,球平衡时弹力FA=G=kΔx,球在B处时,弹簧又压缩x,球再次达到平衡时弹力FB=k(Δx+x)=G+kx.故选项B是正确的.91.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重量是2N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力(  )A.大小为2N,方向平行于斜面向上B.大小为1N,方向平行于斜面向上C.大小为2N,方向垂直于斜面向上D.大小为2N,方向竖直向上选D.根据小球平衡,弹力和重力大小相等,方向相反,所以弹力大小为2N,方向竖直向上,D正确.92.如图所示,质量为m=20kg的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,物体同时还受到大小为10N,方向向右的水平拉力F的作用,则水平面对物体的摩擦力(g取10m/s2)(  )A.大小是10N,方向水平向左B.大小是20N,方向水平向左C.大小是20N,方向水平向右D.大小是30N,方向水平向右选C.物体向左运动,受到向右的滑动摩擦力,大小为Ff=μFN=μmg=20N,与外力F无关,故选C.93.如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后(  )A.M静止在传送带上B.M可能沿斜面向上运动C.M受到的摩擦力不变D.M下滑的速度不变选CD.本题考查的知识点为滑动摩擦力,由M匀速下滑可知其处于平衡状态,受重力、摩擦力、支持力,传送带启动以后对M受力没有影响,自然也不会影响其运动状态,故C、D正确.94.三个大小分别为6N、10N、14N的力的合力最大为多少牛,最小为多少牛?30N,095.如图所示的装置处于静止状态.已知A、B两点在同一水平面上,轻绳OA、OB与水平方向的夹角均为θ,物体所受重力为G,求轻绳OA和OB所受的拉力.均为mg/(2sinθ)96.作出下列力的图示,并说明该力的施力物体和受力物体.(1)物体受250N的重力.(2)用400N的力竖直向上提物体.(3)水平向左踢足球,用力大小为1000N.略97.一段浅色橡皮管上画有一个深色正方形图案,这段橡皮管竖直放着,并且底端固定不动,如图所示.在橡皮管上施加不同的力使橡皮管发生形变,这样画在管上的图形也跟着发生改变.下面右边给出了形变后橡皮管上的图形,左边列出了橡皮管受力的情况.请用铅笔画线将图形与相应的受力情况连接起来.略98.如图所示,半径为R的一个飞轮的圆心在O,但它的重心不在转轴O处(转轴通过圆心O),工人师傅在飞轮边缘上的a处挖下一小块质量为Δm的金属加固到正对面的轮边缘的b处,这时飞轮的重心位置正好在O处,现由于b处加固的Δm这块金属已脱落丢失,又使得飞轮的重心不在O处,工人师傅决定再在a处挖去一小块质量的金属,不用加固到b处,这样也能将飞轮的重心调到O处,问再挖去的一小块金属的质量等于多少?Δm(点拨:b处加固到的Δm没有丢失时,飞轮的重心在O,现设想在a、b两处都拿走了△m的质量,由于a、b两处相对圆心O对称,因而飞轮的重心仍在O处,由此可知,在b处丢失△m的质量后,只要在a处再挖去Δm的质量就可以了)99.质量为m的均匀杆放在一个光滑的半球形碗内,如图所示,请做出杆受力的示意图(O为球心)图略(点拨:均匀杆所受的重力作用点在它的中间;A处所受的弹力指向球心O;C处所受的弹力垂直杆向上)100.在倾角为30°的斜面上放一个重5.0N的物体,物体保持静止状态,如图所示,请用作图法求出物体所受的弹力和摩擦力弹力4.3N;摩擦力2.5N图略(点拨:方法1,将重力分解为垂直斜面的分力G1和沿斜面向下的分力G2.通过作图法求出G1、G2,G1与弹力平衡,G2与摩擦力平衡.方法2,由作图法作出弹力与摩擦力的合力.这一合力必与重力大小相等、方向相反,从而确定弹力和摩擦力).101.有两个大小不变的共点力F1和F2,它们的合力F随两力间夹角的变化关系如图所示,求这两个力F1、F2分别多大(设F1>F2)当θ=π时,F1-F2=4;当θ=0时,F1+F2=12,解得F1=8N,F2=4N102.在倾角为30°的光滑斜面上放着一个质量M=2kg的物体A,由轻绳与质量为m的物体B相连,如图所示,A和B都处于静止状态,求B物体的质量为多大(g取10N/kg)将A物体所受的重力分解为沿斜面向下的分力GA1和垂直斜面向下的GA2,则GA1=Mgsin30°=2×10×0.5N=10N,它与绳子对A物的拉力T平衡,所以T=GA1=10N,对于物体B:绳子拉力T与重力GB=mg平衡,因此GB=T=10N,m=1kg.103.如图所示为一个悬挂重物的系统,其中AO、BO和CO都是最多能承受100N的细绳,已知BO处于水平位置,∠AOB=150°,则所挂重物m的最大重量是多少,这一系统中的绳子不会断裂?将m对O点的拉力(大小为mg)分解为使O拉紧AO绳的力TA和拉紧OB绳的力TB,TA与AO绳对O的拉力相平衡,TB与BO绳对O的拉力相平衡,由力的分解图看出TA最大,说明当悬挂物重量增加时AO绳首先达到最大能承受的张力100N.所以重物的最大重量G=mg=TA×cos60θ=100×0.5N=50N104.如图所示,细绳AC和BC共同吊起一个重10N的物体,请用作图法求出两细线上的张力大小.作图略105.请做出如图所示静止的A物体的受力示意图,A的重力为G,所受的弹力用N表示(支持面)或用T表示(绳子),摩擦力用f表示略106.如图所示,质量为m的均匀木杆靠放在光滑的半圆柱上处于静止状态,请在原图上作出木杆的受力示意图,并指出各力的施力物体重力的施力物体是地球,柱面给它弹力的施力物体是圆柱,地面给它的弹力和摩擦力的施力物体是地面,受力示意图107.重200N的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,今用大小为39N的水平力作用在物体上,求物体所受到的摩擦力大小.物体受静摩擦力作用,39N108.重为400N的木箱放在水平面上,木箱与水平面间的动摩擦因数为0.25,如果分别用300N和50N的水平力去拉它.木箱受到的摩擦阻力是否相同?若不相同,则各是多大?不同.受300N水平拉力时,木箱受到100N的滑动摩擦力作用;受50N水平拉力时,木箱受到50N的静摩擦力作用.109.一质量分布均匀的正方体边长为a,放在水平面上,现将该正方体绕一条底边推翻,求在推翻它的过程中正方体的重心位置最多升高了多少?110.用细线拉着一个重为5N的小球,使小球竖直向上做匀速直线运动(不计空气阻力).(1)分析小球受几个力作用,各个力的大小,方向怎样,并指出施力物体(2)请分别做出小球所受拉力的图示和示意图(1)小球受重力和细线给它的拉力作用重力的大小为5N,方向竖直向下,施力物体是地球;拉力的大小为5N,方向竖直向上,施力物体是细线(2)见图111.一重锤竖直向下落到地板上,对地板的撞击力为250N,以重锤为研究对象,请做出地板对重锤在这一过程中作用力的图示提示:重锤对地板的作用力跟地板给重锤的作用力大小相等、方向相反)动量守恒检测一、选择题二、填空题1.一颗质量为m,速度为v的水平飞行的子弹,穿过并列固定的三块同样材料的木板,如图所示,刚从第三块木板穿出时的速度恰好为零,已知穿过先后三块木板所用的时间之比为1:2:3,设子弹在木板中受的阻力相同,则子弹穿过第一块木板时的速度为________;射穿第2块木板时的速度为__________。5v/6;v/2;2.某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律实验.先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.(1)本实验必须测量的物理量有以下哪些;A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H;B.小球a、b的质量分别为ma、mb;C.小球a、b的半径r;D.小球a、b在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间;E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC;F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h.答:.(2)小球a、b的质量应该满足关系(3)放上被碰小球后两小球碰后是否同时落地?____________如果不是同时落地对实验结果有没有影响?为什么?_____________这时小球a、b的落地点依次是图中水平面上的______点和_________点.(4)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是____________.(1)BE;(2)ma>mb;(3)是,有影响,槽口末端切线不水平或a、b不等高.A、C;(4)ma·OB=ma·OA+mb·OC三、解答题3.如图所示,在光滑的水平面上放置一辆质量为m的小车,小车上有一个半径为R的1/4光滑的弧形轨道,设有一个质量为m的小球,以v0的速度,方向水平向左沿圆弧轨道向上滑动,达到某一高度h后,又沿轨道下滑,试求h的大小及小球刚离开轨道时的速度.h=v02/4g 小球离开轨道时速度为04.在绝缘水平面上放一个质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A,所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B,质量m′=4.0×10-3kg,B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态,弹簧原长s=0.05m.如图所示,在水平上方空间加一水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E=4.0×105N/C,滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞,设碰撞时间极短,碰撞后两个滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内),此时弹性势能E0=3.2×10-3J,两个滑块始终没有分开,两个滑块的体积大小不计,与平面间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10m/s2,求:(1)两个滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v.(2)两个滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s′.(1)1.0m/s (2)0.08m5.木块和铁块的质量分别为m和M,用线连接起来放在水中,木块的密度小于水的密度。放手后一起以加速度a加速下降,经时间t1后线断了,再经时间t2,木块速度为零,当木块速度为零时,铁块速度为多少?木块和铁块一起以加速度a下降,当线断后,木块作匀减速运动,而铁块作匀加速运动,木块的加速度为a1,方向向上;铁块的加速度为a2,方向向下,利用木块分段运动中的速度特点可求得a与a1的关系,再利用铁块和木块一起运动和已求出的a1与a的关系,求出a2与a的关系。若把木块和铁块作为一个整体来看,它们所受的合外力为(M+m)a,在这个力的作用下,运动的总时间为(t1+t1),在这段时间内的木块的末速度为零,也就是说这个力在这段时间内的冲量就等于铁块的动量。即(M+m)a(t1+t1)=Mυ6.有一宇宙飞船,它的正面面积为S=0.98m2,以υ=2×103m/s的速度飞入宇宙微粒尘区,尘区每1m3空间有一个微粒,每一微粒平均质量m=2×10-4g,若要使飞船速度保持不变,飞船的牵引力应增加多少?(设微粒尘与飞船碰撞后附着于飞船上)微粒尘由静止至随飞船一起运动,微粒的动量增加量是由飞船对小粒的作用效果,由动量定理有Ft=nmυ其中n=Svt/V,所以,F=nmv/t=Smvt/(Vt)=Smv2=0.78N7.皮球从某高度落到水平地板上,每弹跳一次上升的高度总等于前一次的0.64倍,且每次球与地面接触时间相等,空气阻力不计,与地面碰撞时,皮球重力可忽略。⑴相邻两次球与地板碰撞的平均冲力大小之比是多少?⑵若用手拍这个球,保持在0.8m的高度上下跳动,则每次应给球施加的冲量大小为多少?已知球的质量m=0.5kg,g=10m/s2。⑴皮球原高度为H,与地面碰第一次前瞬时速度为,碰后的速度为第二次碰前瞬时速度和第二次碰后瞬时速度关系为υ2=0.8υ1=0.82υ0。设两次碰撞中地板对球的平均冲力分别为F1、F2,选向上为正方向,由动量定理有F1t=mυ1-(-mυ0)=1.8mυ0,F2t=mυ2-(-mυ1)=1.8mυ1=1.44mυ0,F1:F2=5:4⑵球跳起上升高度,欲使球跳起0.8m,应使下落高度为,球由1.25m落到0.8m处具有速度为,则应在0.8m处给球的冲量为I=mυ=1.5N·s物理竞赛模拟力学一、选择题二、填空题三、解答题1.1997年8月26日在日本举行的国际天文学大会上,德国MaxPlanck学会的一个研究小组宣布了他们的研究成果:银河系的中心可能存在一个大黑洞,他们的根据是用口径为3.5m的天文望远镜对猎户座中位于银河系中心附近的星体进行近六年的观测所得的数据.他们发现,距离银河系中心约60亿千米的星体正以2000km/s的速度围绕银河系中心旋转.根据上面的数据,试在经典力学的范围内(见提示②),通过计算确认如果银河系中心确实存在黑洞的话,其最大半径是多少?引力常数G=6.67×10-20km3/(kg·s2)提示:①黑洞是一种密度极大的天体,其表面的引力是如此之强,以至于包括光在内的所有物质都逃脱不了其引力作用.②计算中可以采用拉普拉斯经典黑洞模型,在这种模型中,在黑洞表面上的所有物质,即使初速度等于光速c也逃脱不了其引力的作用.(第十六届全国中学生物理竞赛预赛试题)5.3×1052.在一些重型机械和起重设备上,常用双块式电磁制动器,它的简化示意图如图所示,O1和O2为固定铰链.在电源接通时,A杆被往下压,通过铰链C1、C2、C3使弹簧S被拉伸,制动块B1、B2与转动轮D脱离接触,机械得以正常运转.当电源被切断后,A杆不再有向下的压力(A杆及图中所有连杆及制动块所受重力皆忽略不计),于是弹簧回缩,使制动块产生制动效果.此时O1C1和O2C2处于竖直位置.已知欲使正在匀速转动的D轮减速从而实现制动,至少需要M=1100N·m的制动力矩,制动块与转动轮之间的摩擦因数μ=0.40,弹簧不发生形变时的长度为L=0.300m,转动轮直径d=0.400m,图示尺寸a=0.065m,h1=0.245m,h2=0.340m,问选用的弹簧的劲度系数k最小要多大?(第十三届全国中学生物理竞赛预赛试题)k=1.24×104N/m3.如图所示,顶杆AB可在竖直滑槽K内滑动,其下端由凹轮M推动,凸轮绕O轴以匀角速度ω转动.在图示的瞬时,OA=r,凸轮轮缘与A接触,法线n与OA之间的夹角为α,试求此瞬时顶杆AB的速度.(第十一届全国中学生物理竞赛预赛试题)ωrtanα4.如图所示,两条位于同一竖直平面内的水平轨道相距为h,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A在下面的轨道上以匀速率v运动,在轨道间的绳子与过道成30°角的瞬间,绳子BO段的中点处有一与绳子相对静止的小水滴P与绳子分离,设绳子长BO远大于滑轮直径,求:(1)小水滴P脱离绳子时速度的大小和方向.(2)小水滴P离开绳子落到下面轨道所需要的时间.(第十五届全国中学生物理竞赛复赛试题)(1)(2)5.如图所示,从离地面的高度为h的固定点A,将甲球以速度v0抛出,抛射角为α,0<α<π/2,若在A点前力‘适当的地方放一质量非常大的平板OG,让甲球与平板作完全弹性碰撞,并使碰撞点与A点等高,则当平板倾角θ为恰当值时(0<θ<π/2),甲球恰好能回到A点.另有一小球乙,在甲球自A点抛出的同时,从A点自由落下,与地面作完全弹性碰撞.试讨论v0、α、θ应满足怎样的一些条件,才能使乙球与地面碰撞一次后与甲球同时回到A点.(第十三届全国中学生物理竞赛预赛试题)A球沿原路径返回:;A球沿另一路经返回:6.宇宙飞行器和小行星都绕太阳在同一平面内作圆周运动,飞行器的质量比小行星的质量小得多,飞行器的速率为v0,小行星的轨道半径为飞行器的轨道半径的6倍,有人企图借助小行星与飞行器的碰撞使飞行器飞出太阳系,于是他便设计了如下:Ⅰ.当飞行器在其圆周轨道的适当位置时,突然点燃飞行器上的喷气发动机,使飞行器获得所需速度,沿圆周轨道的切线方向离开轨道.Ⅱ.飞行器到达小行星的轨道时正好位于小行星的前缘,速度的方向与小行星在该处的速度方向相同,正好可被小行星碰撞.Ⅲ.小行星与飞行器的碰撞是弹性正碰,不计燃烧的燃料质量.(1)通过计算证明按上述方案能使飞行器飞出太阳系.(2)设在上述方案中,飞行器从发动机获得的能量为E1,如果不采取上述方案而是令飞行器在圆轨道上突然点燃发动机,经过极短时间后立即关闭发动机,于是飞行器获得足够的速度沿圆轨道切线方向离开轨道后直接飞出太阳系,采用这种方法时,飞行器从发动机获取的能量的最小值用E2表示,问E1/E2
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