2023年物理競(jìng)賽專題訓(xùn)練力學(xué)_第1頁(yè)
2023年物理競(jìng)賽專題訓(xùn)練力學(xué)_第2頁(yè)
2023年物理競(jìng)賽專題訓(xùn)練力學(xué)_第3頁(yè)
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初中物理競(jìng)賽專項(xiàng)訓(xùn)練試題—浮力1.如圖所示,圓柱形容器中盛有水?,F(xiàn)將一質(zhì)量為0.8公斤的正方體物塊放入容器中,液面上升了1厘米。此時(shí)正方體物塊有一半露出水面。已知容器的橫截面積與正方體橫截面積之比為5∶1,g取10牛/公斤,容器壁厚不計(jì)。此時(shí)物塊對(duì)容器底的壓強(qiáng)是__________帕。若再緩緩向容器中注入水,至少需要加水___________公斤,才干使物塊對(duì)容器底的壓強(qiáng)為零。2.如圖所示,是小明為防止家中停水而設(shè)計(jì)的貯水箱.當(dāng)水箱中水深達(dá)成1.2m時(shí),浮子A恰好堵住進(jìn)水管向箱內(nèi)放水,此時(shí)浮子A有1/3體積露出水面(浮子A只能沿圖示位置的豎直方向移動(dòng))。若進(jìn)水管口水的壓強(qiáng)為1.2×105Pa,管口橫截面積為2.5㎝2,貯水箱底面積為0.8m2,浮子A重10N。則:貯水箱能裝__________公斤的水。浮子A的體積為_(kāi)_____________m3.3.彈簧秤下掛一金屬塊,把金屬塊所有浸在水中時(shí),彈簧秤示數(shù)為3.4牛頓,當(dāng)金屬塊的一半體積露出水面時(shí),彈簧秤的示數(shù)變?yōu)?.4牛頓,則:金屬塊的重力為_(kāi)___________牛。金屬塊的密度為_(kāi)_______公斤/米3(g=10N/kg)甲乙4.圖甲是一個(gè)足夠高的圓柱形容器,內(nèi)有一邊長(zhǎng)為10cm、密度為0.8×103kg/m3的正方體物塊,物塊底部中央連有一根長(zhǎng)為甲乙5.如圖所示,彈簧上端固定于天花板,下端連接一圓柱形重物。先用一豎直細(xì)線拉住重物,使彈簧處在原長(zhǎng),此時(shí)水平桌面上燒杯中的水面正好與圓柱體底面接觸。已知圓柱形重物的截面積為10cm2,長(zhǎng)度為10cm;燒杯橫截面積20cm2,彈簧每伸長(zhǎng)1cm的拉力為0.3N,g=10N/kg,重物密度為水的兩倍,水的密度為103kg/m3。細(xì)線撤走后,重物重新處在平衡時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為_(kāi)__________厘米。6.如圖16-23所示,A為正方體物塊,邊長(zhǎng)為4cm,砝碼質(zhì)量為280g,此時(shí)物體A剛好有2cm露出液面。若把砝碼質(zhì)量減去40g,則物體A剛好所有浸入液體中,則物體A的密度為_(kāi)___________克/厘米3(g取10N/kg)。7.一個(gè)半球形漏斗緊貼桌面放置,現(xiàn)自位于漏斗最高處的孔向內(nèi)注水,如圖所示,當(dāng)漏斗內(nèi)的水面剛好達(dá)成孔的位置時(shí),漏斗開(kāi)始浮起,水開(kāi)始從下面流出。若漏斗半徑為R,而水的密度為ρ,試求漏斗的質(zhì)量為_(kāi)___________。8.將體積為V的柱形勻質(zhì)木柱放入水中,靜止時(shí)有一部分露出水面,截去露出部分再放入水中,又有一部分露出水面,再截去露出部分……,如此下去,共截去了n次,此時(shí)截下來(lái)的木柱體積是_________________,已知木柱密度ρ和水的密度ρ水。

初中物理競(jìng)賽專項(xiàng)練習(xí)—簡(jiǎn)樸機(jī)械第1題1.如下圖所示,半徑是0.1m,重為的均勻小球,放在光滑的豎直墻和長(zhǎng)為1m的光滑木板(不計(jì)重力)OA之間,木板可繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng),木板和豎直墻的夾角為θ=60°,則墻對(duì)球的彈力__________和水平繩對(duì)木板的拉力___________。第1題2.如圖所示是一均勻薄板,半徑R=30cm,現(xiàn)從圓形板上挖出一個(gè)半徑r=15cm的內(nèi)切圓板,則剩余的薄板的重心C與大圓圓心O的距離為_(kāi)_____________cm。3.如圖所示,每個(gè)滑輪的質(zhì)量為3公斤,人的質(zhì)量為60公斤,吊籃質(zhì)量為30公斤,不計(jì)摩擦,g取10N/kg,若人勻速拉繩使吊籃上升1米,則人的拉力,手中繩子移動(dòng)的距離是_________米;人做功是______________焦。4.如右圖,長(zhǎng)1m的輕桿OA可繞O端轉(zhuǎn)動(dòng),水平放置時(shí),在A端掛一質(zhì)量為m的物體,現(xiàn)將長(zhǎng)1m的輕繩系于桿上某點(diǎn)B,另一端系于墻上,要使繩子拉力最小,則拉力的大小是____________N;OB的長(zhǎng)度是_____________m。第2題第2題第3題第4題5.如圖所示,木凳重力30N,F(xiàn)1=20N,F(xiàn)2=20N,木凳高H=20cm,凳腿間距L=40cm.該木凳保持靜止?fàn)顟B(tài),則A凳腿對(duì)地面的壓力大小為N;B凳腿對(duì)地面的壓力大小為_(kāi)___N。6.一薄壁圓柱型燒杯,半徑為r,質(zhì)量為m,重心位于中心在線,離杯底的距離為H,今將水慢慢注入杯中,問(wèn)燒杯連同杯內(nèi)的水共同重心最低時(shí)水面離杯底的距離是___________。7.在水平面上放有兩個(gè)圓筒。一個(gè)圓筒的軸是水平的,而另一個(gè)是豎直的,兩筒的下部用細(xì)管連通。“水平”圓筒的半徑為r,一面是敞開(kāi)的,簡(jiǎn)內(nèi)裝有活塞(如圖)?!柏Q直”圓筒的上面是敞開(kāi)的。兩個(gè)筒里注入水,并且在“水平”圓筒內(nèi),水充滿被活塞隔離的整個(gè)空間,而在“豎直”圓筒內(nèi),水位于某一高度。當(dāng)活塞處在平衡情況下,“豎直”圓筒內(nèi)水位的高度h為_(kāi)_______________。第5題第5題第6題第7題8.如圖是磅秤構(gòu)造的示意圖。AB是一根不等臂的杠桿,支點(diǎn)為O1,CD和EF都是可看作為杠桿的兩塊平板,分別以O(shè)2、O3為支點(diǎn),CD板用豎直桿HC懸于H點(diǎn),EF板用豎直桿EB懸于B點(diǎn),EB穿過(guò)CD板的小孔。若HB、O1H、O1A,O2E,O2F的長(zhǎng)度分別用L1、L2、L3、l1、l2表達(dá),并且L1=10厘米,L2=1厘米,L3=60厘米,l1=40厘米,l2=4厘米。磅秤平衡時(shí),秤碼重力P=50牛。則秤臺(tái)CD上的重物的重力G為_(kāi)______________。(除重物G和秤碼P,其他物件重力不計(jì))。靜力學(xué)難題(一)一、一很輕的水平金屬絲在相距為l的兩個(gè)支柱上,剛好張緊,但此時(shí)張力可以忽略不計(jì)。金屬絲的彈力常數(shù)為k,一個(gè)質(zhì)量m的質(zhì)點(diǎn)系于金屬絲中點(diǎn),并令其下落。計(jì)算讓質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始回升前所下落之高度h。參考答案:h=二、如圖1所示,AB、BC、CD和DE為質(zhì)量可忽略的等長(zhǎng)細(xì)線,長(zhǎng)度均為5m,A、E端懸掛在水平天花板上,AE=14m,B、D是質(zhì)量均為mo=7kg的相同小球,質(zhì)量為M的重物掛于C點(diǎn),平衡時(shí)C點(diǎn)離天花板的垂直距離為7m參考答案:M=18kg三、如圖2所示,重W自然長(zhǎng)度為a彈力常數(shù)為k的彈性圈放置在頂角為2α的光滑垂直的正圓錐體上,如圖所示。試求平衡時(shí)圈面離圓錐頂點(diǎn)的距離h。參考答案:h=(cotα+a)四、如圖3所示,有一平面支架,由繩索1、2、3懸掛使它位于水平平面。桿AD、BE、與CF的長(zhǎng)度均相等,D、E、F分別位于桿BE、CF和AD的中點(diǎn),在F端作用有鉛直向下之力P,求繩索張力T1、T2及T3(桿重不計(jì))。參考答案:T1=P,T2=P,T3=P。五、如圖4所示,均質(zhì)重鏈的兩端分別接連兩個(gè)小球A與B,且A、B重量分別為P與Q,置于半徑為R的光滑半圓柱面上。鏈的單位長(zhǎng)度重為μ,鏈長(zhǎng)由圖所示的已知角α擬定。試求系統(tǒng)平衡時(shí)的位置(由垂直于AB的直線OC與水平所成的φ角表達(dá))。參考答案:tanφ=六、三個(gè)相同的均質(zhì)小球放在光滑水平桌面上,用一根橡皮筋把三球束縳起來(lái)。三個(gè)小球的質(zhì)量均為m,半徑均為R。再如圖5所示,將一個(gè)質(zhì)量為3m,半徑也為R的均質(zhì)小球放在原三球中間正上方,因受橡皮筋約束,下面三小球并未分離。設(shè)系統(tǒng)處處無(wú)摩擦,試求放置第四個(gè)小球后,橡皮筋張力的增長(zhǎng)量。參考答案:mg七、如圖6所示,均質(zhì)桿AB的長(zhǎng)度為a,一端靠在光滑鉛直墻上,另一端靠在光滑固定的側(cè)面上,側(cè)面為柱面,柱軸垂直O(jiān)xy面。假如要使桿子在Oxy面內(nèi)的任意位置均是平衡位置,則側(cè)面應(yīng)是什么形狀的柱面?參考答案:橢圓柱面,橢圓方程為x2+(2y-a)2=a2。八、有三個(gè)光滑的圓柱體,重量相等,且半徑均為r,同置于一塊曲率半徑為R之光滑曲面上,如圖7所示。試證明下面兩個(gè)圓柱體不致被壓而分開(kāi)之條件為:R≤(1+2)r。參考答案:略。靜力學(xué)難題(二)一、四個(gè)相同的球靜止在光滑的大半球形碗內(nèi),它們的中心同在一水平面內(nèi),今以另一相同的球放在四球之上,若碗的半徑大于球的半徑k倍時(shí),則四球?qū)⒒ハ喾蛛x。試求此k值。(所有的接觸面都是光滑的。)參考答案:k=2+1二、一均勻圓桌面由三條互相等距的桌腿在圓桌邊沿上支撐著,桌腿重量忽略不計(jì)。某人坐在正對(duì)著一條桌腿的圓桌邊上,恰好使圓桌以另兩條桌腿著地點(diǎn)聯(lián)機(jī)為軸而傾倒。圓桌傾倒后他再坐到圓桌面的最高點(diǎn)上,恰好又能使圓桌恢復(fù)過(guò)來(lái)。試求桌面半徑與桌腿長(zhǎng)度之比值。參考答案:三、如圖1所示,一根細(xì)棒,上端A處用絞煉與天花板相連,下端B用絞煉與另一細(xì)棒相連,兩棒長(zhǎng)度相等,兩棒只限于圖示的垂直面內(nèi)運(yùn)動(dòng),且不計(jì)絞煉處的摩擦。當(dāng)在C端加一適當(dāng)?shù)耐饬Γㄔ诩埫鎯?nèi))可使兩棒平衡在圖標(biāo)位置處,即兩棒間夾角為90°,且C端正處在A端的正下方。試問(wèn):(1)不管兩棒的質(zhì)量如何,此外力只也許在哪個(gè)方向的范圍內(nèi)?(2)假如AB棒的質(zhì)量1kg,BC棒的質(zhì)量2kg,此外力的大小和方向若何?參考答案:(1)在角ACB內(nèi)向右上方;(2)F=19.0N,sinθ=。四、一空心圓環(huán)形圓管沿一條直徑截成兩部分,一半豎立在鉛垂平面內(nèi),如圖2所示,兩管口處在一水平線上?,F(xiàn)向管內(nèi)注入與管壁相切的小鋼珠,左、右側(cè)第一個(gè)鋼珠都與圓管截面相切。已知每個(gè)鋼珠重W,共2n個(gè)。求從左邊起第k個(gè)和第(k+1)個(gè)鋼珠之間互相作用的正向力量值Nk。假設(shè)系統(tǒng)中處處無(wú)摩擦。參考答案:Nk=W五、如圖3所示,一輕質(zhì)木板EF長(zhǎng)為L(zhǎng),E端用鉸煉固定在鉛直墻面上,另一端用水平輕繩FD拉住。木板上依次放著(2n+1)個(gè)圓柱體,半徑均為R,每個(gè)圓柱體重量均為W,木板與墻的夾角為α,一切摩擦都可略去,求FD繩上的張力T。參考答案:T=W(++2ntanα)六、如圖4所示,代表某一鉛直平面,在此面內(nèi)有兩根均勻細(xì)桿AB和BC,質(zhì)量相同,長(zhǎng)度分別為l1和l2,它們共同接觸水平地面,端點(diǎn)記為B,各自的另一端A和C分別靠在相對(duì)的兩堵垂直墻上。已知墻面間距離為l,且l>l1,l1>l2,且l1+l2>l,系統(tǒng)處處無(wú)摩擦。試求:兩桿平衡時(shí)它們與水平地面傾斜角φ1、φ2各多大?參考答案:φ1=φ2=cos-1七、如圖5所示,兩完全相同的木板,長(zhǎng)度均為l,質(zhì)量均為m,彼此以光滑鉸鏈B相接,并通過(guò)光滑鉸鏈A與鉛直墻相連,為使兩木板均呈水平狀態(tài)達(dá)成平衡,試問(wèn)應(yīng)在何處施力?最小的作用力是多少?參考答案:B右側(cè)距l(xiāng)處,mg。八、如圖6所示,用20塊質(zhì)量均勻分布相同光滑積木塊,在光滑水平面上一塊迭一塊地搭成單孔橋。已知每一稱木塊的長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面是邊長(zhǎng)為h(h=L)的正方形。規(guī)定此橋具有最大的跨度(即橋孔底寬),試計(jì)算跨度K與橋孔高度H的比值。參考答案:=1.258靜力學(xué)難題(三)一、如圖1所示,物體A、B及滾輪C質(zhì)量均為M。滾輪C由固定在一起的兩個(gè)同心圓盤(pán)組成,半徑分別為2r和r,各接觸面靜摩擦系數(shù)均為μ。試求:系統(tǒng)維持平衡時(shí),μ的最小值為多少?參考答案:二、如圖2所示,質(zhì)量M1之物體P與質(zhì)量為M2之物體Q以細(xì)繩連接跨過(guò)一光滑小滑輪,放置于與水平成45°角之兩傾斜面上,呈靜力平衡,設(shè)物體與斜面之摩擦系數(shù)為0.5。試問(wèn):(1)若將此系統(tǒng)以順時(shí)鐘方向慢慢旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)θ角時(shí)物體開(kāi)始滑動(dòng),則tanθ為若干?(2)若將此系統(tǒng)以逆時(shí)鐘方向慢慢旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)θ角時(shí)物體開(kāi)始滑動(dòng),則tanθ為若干?參考答案:(1)tanθ=;(2)tanθ=。三、如圖3所示,用夾具夾一半徑為R的球體,夾具每個(gè)臂與球面之間的摩擦系數(shù)均為μ,為了可以?shī)A住球體,試問(wèn)夾具的臂長(zhǎng)L至少應(yīng)為多少?設(shè)重力的影響可忽略。參考答案:L≥四、如圖4所示,三個(gè)半徑、質(zhì)量均相同的圓柱體如圖的方式堆放在地面,互相接觸。已知圓柱體之間的摩擦系數(shù)為μ1,圓柱體與地面之間的摩擦系數(shù)為μ2,試求使三圓柱體達(dá)成平衡所需之μ1、μ2的最小值。參考答案:μ1min=,μ2min=五、長(zhǎng)為a,高為h,重為W的均勻長(zhǎng)方體放在水平桌面上,開(kāi)始時(shí)長(zhǎng)方體右側(cè)面與桌面的邊沿切齊,如圖5所示?,F(xiàn)從左側(cè)面中心加水平力推長(zhǎng)方體,使其沿桌面等速滑動(dòng),設(shè)長(zhǎng)方體跟桌面間摩擦系數(shù)為μ,那么從開(kāi)始至長(zhǎng)方體欲下翻,此水平力F之量值為多少?長(zhǎng)方體移動(dòng)之距離s為多少?參考答案:F=μW,s=(a-μh)六、如圖6所示,將重為W的均勻木桿的一端用光滑鉸鏈連接于墻上B點(diǎn),另一端放在光滑半球面上A點(diǎn),A點(diǎn)到水平地面的高度為h,半球體的球半徑R。且R=2h,當(dāng)該物體靜止時(shí),木桿恰呈水平,則半球體底面與粗糙水平地面的摩擦力為什么。參考答案:W,方向向右。七、一均質(zhì)圓柱體的重量W,放在開(kāi)口為90°的V形槽中,如圖7所示。現(xiàn)欲在此槽中轉(zhuǎn)動(dòng)此圓柱體,最小需作用一力偶矩m,設(shè)圓柱體直徑為D,試求此圓柱體與V形槽間的摩擦系數(shù)。參考答案:μ=八、如圖8所示,A、B是兩個(gè)帶柄(a和b)的完全相同的長(zhǎng)方形物體,C是一長(zhǎng)方體,C的質(zhì)量為m,它們迭放在一起,并放在傾斜角為θ的斜面上。A、B與斜面間以及與C之皆有摩擦,C與A或B及斜面之間的靜摩擦系數(shù)均為μ0,設(shè)它們本來(lái)都處在靜止?fàn)顟B(tài)。(1)若一手握住a,使A不動(dòng),另一手握住b,逐漸用力將B沿傾斜角為θ的斜面上拉,當(dāng)力增大到能使B剛剛開(kāi)始上移時(shí),C動(dòng)不動(dòng)?若動(dòng),如何動(dòng)?(2)此時(shí)A與C之間的摩擦力多大?(3)若握住b使B不動(dòng),握住a逐漸用力將A沿傾斜角為θ的斜面往下拉,當(dāng)A開(kāi)始移動(dòng)時(shí),C動(dòng)不動(dòng)?若動(dòng),如何動(dòng)?參考答案:(1)靜止不動(dòng);(2)mg[μ0(cosθ-sinθ)];(3)C與A一起沿斜面向下移動(dòng)。靜力學(xué)競(jìng)賽練習(xí)題一、共點(diǎn)力作用下物體的平衡1.有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的光滑小環(huán),套在豎直放置且固定的光滑大環(huán)上,兩環(huán)以細(xì)線相連,如圖所示。已知細(xì)線所對(duì)的圓心角為α,求系統(tǒng)平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向間所夾的角θ為多少?2.有一水平放置的半徑R的圓柱體光滑槽面,其上放有兩個(gè)半徑均為r的光滑圓柱體A和B,如圖所示為其截面圖。圖中O為圓柱面的圓心,A、B分別為兩圓柱的圓心,OQ為豎直線。已知A、B兩圓柱分別重G1和G2,且R=3r。求此系統(tǒng)平衡時(shí),OA線與OQ線之間的夾角α為多少?3.四個(gè)半徑均為R的光滑球,靜止于一個(gè)水平放置的半球形碗內(nèi),該四球球心恰好在同一水平面上。現(xiàn)將一個(gè)相同的第五個(gè)球放在前述四球之上,而此系統(tǒng)仍能維持平衡,求碗的半徑為多少?4.質(zhì)量為m的立方塊固定在彈簧上,兩彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2,未形變時(shí)長(zhǎng)度分別為l1和l2,固定彈簧的另一端,使立方塊可以沿水平面運(yùn)動(dòng)。立方塊與平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,彈簧兩固定點(diǎn)間距離為L(zhǎng),立方塊大小可不計(jì)。求立方塊可以處在平衡狀態(tài)的范圍。5.兩個(gè)質(zhì)量相等的物體,用繩索通過(guò)滑輪加以連接,如圖所示。兩物體和平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相等,試問(wèn)要使這兩個(gè)物體所組成的系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),角的最小值應(yīng)為多少?(已知A物體所在平面恰好水平)6.半徑為R的剛性球固定在水平桌面上,有一個(gè)質(zhì)量為M的圓環(huán)狀均勻彈性繩圈,原長(zhǎng)2πa,,繩圈的彈性系數(shù)為k(繩圈伸長(zhǎng)s時(shí),繩中彈性張力為ks)。將繩圈從球的正上方輕輕放到球上,并用手扶著繩圈使之保持水平并最后停留在某個(gè)靜力平衡位置上,設(shè)此時(shí)繩圈長(zhǎng)度為2πb,,考慮重力,忽略摩擦,求繩圈的彈性系數(shù)k(用M、R、g表達(dá),g為重力加速度)。二、一般物體的平衡7.圓桌面有三條互相等距的桌腿在圓桌邊沿上支撐著,桌腿的重量忽略不計(jì)。某人坐在正對(duì)著一套桌腿的圓桌邊沿上,使圓桌以另兩條桌腿著地點(diǎn)的連線為軸而傾倒,圓桌傾倒后,他再坐到桌面的最高點(diǎn)上,恰巧又能使圓桌恢復(fù)過(guò)來(lái)。求桌面半徑與桌腿半徑之比。8.用線將一線筒掛在墻上,如圖所示。線筒的質(zhì)量為M,小圓半徑為r,大圓半徑為R,線筒與墻壁間的摩擦因數(shù)為μ,問(wèn)當(dāng)線于墻夾角α為多大時(shí),線筒才不會(huì)從墻上滑下?hbAB9.一石砌堤,堤身在基石上,高為h,寬為b,如圖所示。堤前水深等于堤高h(yuǎn),水和堤身的單位體積重量分別為q和γ,問(wèn)欲防止堤身繞AhbAB10.如圖所示,對(duì)均勻細(xì)桿的一段施力F,力的方向垂直于桿。要將桿從地板上慢慢地?zé)o滑動(dòng)抬起,試求桿與地面間的最小摩擦因數(shù)。11.(14屆復(fù)賽第1題)如圖所示,用兩段直徑d均為0.02m且互相平行的小圓棒A和B水平地支起一根長(zhǎng)l=0.64m、質(zhì)量分布均勻的木條。設(shè)木條與兩圓棒之間的靜摩擦因數(shù)為μ0=0.4,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2?,F(xiàn)使A棒固定不動(dòng),并對(duì)B棒施以適當(dāng)外力,使木棒B向左緩慢移動(dòng),試分析討論木條的移動(dòng)情況,并把它的運(yùn)動(dòng)情況表達(dá)出來(lái)。(設(shè)木條與圓棒B之間最先開(kāi)始滑動(dòng))三、物體平衡條件12.一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻桿處在豎直位置,其一端可繞固定的水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。有兩根勁度系數(shù)相同的水平彈簧把桿的上端拴住,如圖所示。問(wèn)彈簧的勁度系數(shù)為什么值時(shí)才干使桿處在穩(wěn)定平衡狀態(tài)?13.如圖所示,一均勻長(zhǎng)方體,厚度為h,靜止地放在半圓柱的頂面上,長(zhǎng)方體地面恰成水平狀態(tài)。若半圓柱的半徑為R,且長(zhǎng)方體與半圓柱間的靜摩擦因數(shù)足夠大,試討論長(zhǎng)方體的平衡屬于何種性質(zhì)的平衡?14.如圖所示,在邊長(zhǎng)為a的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)各固定一個(gè)正點(diǎn)電荷q,在正方形的中心放一負(fù)點(diǎn)電荷Q,此時(shí)所有的電荷均處在平衡狀態(tài)?,F(xiàn)在負(fù)點(diǎn)電荷Q受到外界擾動(dòng)由中心沿OD方向偏離一微小的距離x,試問(wèn)負(fù)點(diǎn)電荷是否為穩(wěn)定平衡。四、綜合性習(xí)題15.兩個(gè)相同長(zhǎng)方體處在如圖所示位置,當(dāng)α為多少時(shí)它們才也許平衡?長(zhǎng)方體與水平面間摩擦因數(shù)為μ,長(zhǎng)方體長(zhǎng)b,寬a,長(zhǎng)方體間無(wú)摩擦。12kk+12n-12n16.如圖所示,一空心環(huán)形圓管沿一條直徑截成兩部分,一半豎直在鉛垂面內(nèi),管口連線在一水平面上。向管內(nèi)裝入與管壁相切的小滾珠,左、右側(cè)第一個(gè)滾珠都與圓管截面相切。已知單個(gè)滾珠重W,共212kk+12n-12n2m3mABCP17.一塊重W=40N的木板C放置在兩根水平固定托梁A、B上。C在水平面內(nèi),垂直于兩托梁,尺寸如圖所示。忽略托梁寬度,C與A、C與B之間的摩擦因數(shù)分別是μA=0.2、μ2m3mABCP

初中物理競(jìng)賽階段測(cè)試題—(密度、壓強(qiáng)、浮力)選擇題(每題4分共計(jì)60分)1.用天平測(cè)量物體的質(zhì)量,若使用的砝碼已磨損,則測(cè)量結(jié)果與物體的實(shí)際質(zhì)量相比較是()A.偏大 B.偏小 C.不變 D.無(wú)法擬定2.有一架托盤(pán)天平,沒(méi)有游碼,最小砝碼為100mg,用這架天平稱量一個(gè)物體.當(dāng)在右盤(pán)中加上36.20g砝碼時(shí),天平指針向左端偏1小格;假如在右盤(pán)中再加上100mg的砝碼時(shí),天平指針向右端偏1.5小格.那么所稱物體的質(zhì)量為()A.36.10gB.36.22gC.36.24gD.36.25g3.如圖所示,甲、乙球的體積相同,此時(shí)天平平衡,則ρ甲:ρ乙為()A.2:1 B.1:2C.3:4 D.4:34.建筑工地需要長(zhǎng)1.0m、寬0.5m、高0.3m的化崗巖350塊,花崗巖密度為2.6×103㎏/m3?,F(xiàn)用一輛載重量為5t的卡車去加工廠運(yùn)回,則共需運(yùn)幾次()A.28 B.29 5.鹽水選種,是我國(guó)古代勞動(dòng)人民發(fā)明的一種巧妙的選種子的方法。選芒粳稻種需要用密度為1.1×103公斤/米3的鹽水,為了檢查所配制的鹽水是否符合規(guī)定,現(xiàn)取了500毫升鹽水樣品,稱得它的質(zhì)量為505克。以下說(shuō)法對(duì)的的是(食鹽密度為2.2×103公斤/米3)A.不符合規(guī)定,只有加鹽B.不符合規(guī)定,只有加水C.不符合規(guī)定,可同時(shí)加鹽和加水D.不符合規(guī)定,但不能同時(shí)加鹽和加水6.甲、乙兩個(gè)實(shí)心正方體分別放在水平地面上,它們對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,已知ρ甲<ρ乙。分別在這兩個(gè)正方體上放物體后,以下說(shuō)法對(duì)的的是()A.分別放上等質(zhì)量的兩塊鐵塊后,兩正方體對(duì)地面的壓強(qiáng)還是相等;B.分別放上等質(zhì)量的鐵塊和木塊后,甲正方體對(duì)地面增長(zhǎng)的壓強(qiáng)大;C.分別放上等體積的兩塊鐵塊后,兩正方體對(duì)地面的壓強(qiáng)也許相等;D.分別放上等體積的鐵塊和木塊后,兩正方體對(duì)地面的壓強(qiáng)也許相等。7.放在水平地面上的三個(gè)實(shí)心正方體甲、乙、丙,對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,已知ρ甲>ρ乙>ρ丙。若沿水平方向分別在甲、乙、丙三個(gè)正方體上部切去一塊,使三個(gè)正方體的剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)仍然相等,則切去部分的質(zhì)量關(guān)系為 ()A.△m甲>△m乙>△m丙B.△m甲=△m乙=△m丙C.△m甲=△m乙<△m丙D.△m甲<△m乙<△m丙8.兩個(gè)相同的金屬球分別浸沒(méi)在不同液體A、B中,盛液體的柱形容器相同,將小球從液體中取出后,容器中剩余液體對(duì)底部的壓強(qiáng)大小相等,如圖所示??梢詳M定小球取出前兩容器內(nèi)液體對(duì)容器底部的壓力FA、FB和壓強(qiáng)pA、pB的關(guān)系是:()A.FA=FB,pA>pB;B.FA<FB,pA=pB;C.FA<FB,pA<pB;D.FA>FB,pA>pB。9.如圖所示,兩個(gè)盛有等高液體的圓柱形容器A和B,底面積不同(SA<SB),液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)相等,現(xiàn)將甲球浸沒(méi)在A容器的液體中,乙球浸沒(méi)在B容器的液體中,容器中均無(wú)液體溢出,若此時(shí)液體對(duì)各自容器底部的壓力相等,則一定是()A.甲球的質(zhì)量小于乙球的質(zhì)量B.甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量C.甲球的體積小于乙球的體積D.甲球的體積大于乙球的體積10.如圖所示,A、B兩立方體疊置在一起放于水平桌面上,A的密度為ρA,B的密度為ρB,若它們的邊長(zhǎng)比為L(zhǎng)A:LB=1:1,A對(duì)B的壓強(qiáng)與B對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比pA:pB=2:3,若不斷地縮小A立方體的體積,但始終保持A的形狀為立方體,使A、B兩立方體的邊長(zhǎng)LA:LB的比值由1:1逐漸變?yōu)?:2,則壓強(qiáng)PA:PB的比值變化情況為()A.始終變大B.始終變小C.先減小后變大D.先增大后減小11.把由密度大于水的物質(zhì)制成空心的小球,用手置于盛滿水的燒杯底部,用手置于盛滿水的燒杯底部,使它所有浸沒(méi),放手后的狀態(tài)是()A.小球一定上浮出水面B.小球一定仍靜止C.小球一定懸浮在水中D.無(wú)法擬定12.一空心球,截面積如圖所示,球的總體積為V,空心部分的體積是球總體積的1/4,當(dāng)將此球投入水中時(shí),有1/4的體積露出水面,若將球的空心部分注滿水,然后使其浸沒(méi)水中,靜止釋放后,球?qū)?)A.上浮B.下沉C.懸浮D.漂浮13.如圖所示容器內(nèi)放有一長(zhǎng)方體木塊,上面壓有一鐵塊,木塊浮出水面的高度為h1(圖a);用細(xì)繩將該鐵塊系在木塊的下面,木塊浮出水面的高度為h2(圖b);將細(xì)繩剪斷后(圖、c),木塊浮出水面的高度為()14.如圖所示,在甲、乙、丙三個(gè)相同的容器中盛有質(zhì)量相等的不同種類的液體,將三個(gè)相同的鐵球分別下沉到各容器底部,當(dāng)鐵球靜止時(shí),試比較三容器底部所受鐵球的壓力()A.甲最小 B.乙最小 C.丙最小 D.大小同樣15.已知一只大燒杯和一只小燒杯現(xiàn)在往大燒杯中注入適量的酒精,在小燒杯中加入適量的水,先在讓小燒杯放入大燒杯中使之漂浮,假如將小燒杯中的水取出一部分放入大燒杯中則關(guān)于大燒杯中的液面的變化情況以下說(shuō)法對(duì)的的是()A.上升B.下降C.不變D.條件局限性無(wú)法擬定二填空題(每空3分共計(jì)60分)1.通過(guò)無(wú)數(shù)獻(xiàn)血者的實(shí)踐證明:一個(gè)健康人一次獻(xiàn)血在總血量的20%以內(nèi),人體可自行代償補(bǔ)足,并且適量獻(xiàn)血不僅無(wú)損健康尚有益健康。某同學(xué)全身血量約為4000ml,他某次獻(xiàn)血200ml,已知血液的密度為1.05g/cm3,則該同學(xué)這次獻(xiàn)血的質(zhì)量是kg。約占他體內(nèi)總血量的%。2.一個(gè)瓶子裝滿水稱得質(zhì)量是225g,假如裝滿酒精,總質(zhì)量是200g,則瓶子的質(zhì)量是:_____________g,瓶的容積是:__________3.已知磚的密度為1.5×103公斤/米3,用長(zhǎng)25厘米、寬12厘米、厚6厘米的磚塊砌房子的墻,若房子內(nèi)外墻的總面積為720平方米,墻的厚度為25厘米,則修建此房約需磚______塊,假如汽車一次能裝載4噸,則最少__________次才干將這些磚拉完。4.類比水壓是形成水流的因素,李楠同學(xué)猜想,血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)也需要一定的壓力差來(lái)維持。假設(shè)血液勻速通過(guò)長(zhǎng)度一定的血管時(shí),受到的阻力與血液的流速成正比,即。那么,要想讓血液勻速流過(guò),血管兩端就需要一定的壓力差。設(shè)血管截面積為時(shí),兩端所需的壓強(qiáng)差為;若血管截面積減少10%時(shí),為了維持在相同的時(shí)間內(nèi)流過(guò)同樣體積的血液,壓強(qiáng)差必須變?yōu)?。通過(guò)計(jì)算可知=____________,根據(jù)計(jì)算說(shuō)明血管變化也許是誘發(fā)高血壓的重要因素之一是:___________________________。5.如圖所示,有一圓柱形容器和一足夠長(zhǎng)的圓柱形金屬塊,其橫截面積S容:S柱=3:1,容器中盛有水,金屬塊吊在一根細(xì)線下,現(xiàn)將金屬塊慢慢放入水中,則圓柱形金屬塊浸入水中深度為15厘米的過(guò)程中,容器底部受到水的壓強(qiáng)增大_____________帕。若繩子從金屬塊底剛好接觸水面到向下放15厘米,容器底部受到水的壓強(qiáng)增大___________帕。6.有一種氣壓保溫瓶其結(jié)構(gòu)如圖所示。用手壓下按壓器,氣室上方小孔被堵住,在瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)作用下,水經(jīng)出水管流出。按壓器面積為10厘米2,瓶?jī)?nèi)水面低于出水管口10厘米。要將水壓出管口,瓶?jī)?nèi)水面上方的壓強(qiáng)至少要_______________帕;在按壓器上至少要加___________牛的壓力。(彈簧的平均彈力為1牛,p0=1.0×105帕,g=10牛/公斤,按壓器所受重力忽略不計(jì))7.質(zhì)量相等的實(shí)心小球A和B,已知密度之比ρA:ρB=2:3?,F(xiàn)將A和B放入盛有足夠多水的燒杯中,當(dāng)A、B兩球靜止時(shí),水對(duì)A、B兩球的浮力之比F浮A:F浮B=6:5。兩球A球的密度是____________公斤/米3;B球的密度是____________公斤/米3。ABT1BT2A甲乙8.有一木塊A,用細(xì)繩系在容器底部。當(dāng)容器上倒入液體B,使木塊體積的1/2浸入液體中,繩子對(duì)木塊的拉力T1為5牛,如圖甲所示;當(dāng)繼續(xù)注入液體B使木塊A所有浸沒(méi)在液體中時(shí),則繩子的拉力T2為15牛,如圖乙所示。則木塊重力GA=______________牛;木塊AABT1BT2A甲乙甲乙9.圖甲是一個(gè)足夠高的圓柱形容器,內(nèi)有一邊長(zhǎng)為10cm、密度為0.8×103kg/m3的正方體物塊,物塊底部中央連有一根長(zhǎng)為甲乙10.個(gè)盛水的方形容器放置在相距為L(zhǎng)的兩個(gè)支架上,容器上方的橫梁上用繩系著一鉛塊,其質(zhì)量為M,距容器中心的距離為l,如圖所示,此時(shí)支架的反作用力等于N1和N2.假如把繩放長(zhǎng),使鉛塊沉入水中,則兩支架的反作用力分別變?yōu)镹1’=_________;N2’=__________(設(shè)鉛的密

壓強(qiáng)基礎(chǔ)訓(xùn)練1.如圖所示,兩個(gè)底面積不同的圓柱形容器甲和乙,容器足夠高,分別盛有水和酒精(ρ水>ρ酒精),且兩種液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)相等。一定能使水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)大于酒精對(duì)容器底部壓強(qiáng)的方法是:()A、倒入相同質(zhì)量的水和酒精;B、倒入相同體積的水和酒精;C、抽出相同質(zhì)量的水和酒精;D、抽出相同體積的水和酒精。2.活塞式抽水機(jī)模型,如圖所示,當(dāng)活塞不斷上升時(shí),拉力F的大小及水對(duì)活塞的壓強(qiáng)p將()A、F先增大后不變,p不變B、F先減小后增大,p先減小后不變C、F先增大后不變,p先減小后不變D、F、p都不斷增大HSS’ABHSS’ABhh'A.甲和乙的壓強(qiáng)仍相等B.甲比乙的壓強(qiáng)大C.甲比乙的壓強(qiáng)小D.條件局限性無(wú)法確4.如圖所示,該裝置是某醫(yī)院內(nèi)給病人輸液的部分裝置示意圖,乙瓶?jī)?nèi)液體不斷通過(guò)Q管輸入病人體內(nèi),剛開(kāi)始輸液時(shí),甲、乙兩瓶?jī)?nèi)藥液量相等,液面相平。過(guò)了一會(huì)兒,觀測(cè)兩個(gè)輸液瓶時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)(此時(shí)兩個(gè)輸液瓶?jī)?nèi)尚有大量的溶液)()A.甲瓶中的液面高B.乙瓶中的液面高C.甲、乙兩瓶中的液面同樣高D.以上三種情況均有也許5.如圖所示,A、B兩立方體疊置在一起放于水平桌面上,A的密度為ρA,B的密度為ρB且ρA:ρB=1:2,,開(kāi)始時(shí)它們的邊長(zhǎng)比為L(zhǎng)A:LB=1:1,若不斷地縮小A立方體的體積,但始終保持A的形狀為立方體,使A、B兩立方體的邊長(zhǎng)LA:LB的比值由1:1逐漸變?yōu)?:2,則壓強(qiáng)PA:PB的比值變化情況為()A、始終變大B、始終變小C、先減小后變大D、先增大后減小6.如圖所示,有一圓柱形容器和一足夠長(zhǎng)的圓柱形金屬塊,其橫截面積S容:S柱=3:1,容器中盛有水,金屬塊吊在一根細(xì)線下,現(xiàn)將金屬塊慢慢放入水中,則圓柱形金屬塊浸入水中深度為15厘米的過(guò)程中,容器底部受到水的壓強(qiáng)增大_____________帕。若繩子從金屬塊底剛好接觸水面到向下放15厘米,容器底部受到水的壓強(qiáng)增大___________帕。7.血管變細(xì)是“高血壓”病的誘因之一。為研究這一問(wèn)題,我們可做一些簡(jiǎn)化和假設(shè):設(shè)血液通過(guò)一定長(zhǎng)度血管時(shí)受到的阻力f與血液流速v成正比,即f=kv(其中k與血管粗細(xì)無(wú)關(guān)),為維持血液勻速流動(dòng),在這血管兩端需要有一定的壓強(qiáng)差。設(shè)血管內(nèi)徑為d1時(shí)所需的壓強(qiáng)差為△p,若血管內(nèi)徑減為d2時(shí),為了維持在相同時(shí)間內(nèi)流過(guò)同樣多的血液,此時(shí)血液的流速是本來(lái)的______倍;血管兩端的壓強(qiáng)差必須變?yōu)楸緛?lái)的______倍。淺析靜力學(xué)中“自鎖”現(xiàn)象的幾個(gè)問(wèn)題在平常生活中,大多數(shù)情況下,只要在物體上加上足夠大的推力,就可以讓物體運(yùn)動(dòng)起來(lái),而事實(shí)上由于摩擦的存在,卻會(huì)出現(xiàn)無(wú)論這個(gè)推力如何增大即使增大到無(wú)窮大,也無(wú)法使它運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象,物理上稱為“自鎖”現(xiàn)象。如一物體A靜止在粗糙的水平地面上,現(xiàn)用與水平成角的推力F推A,當(dāng)超過(guò)某一值時(shí),F(xiàn)無(wú)論多大,都不能推動(dòng)物體A。本文就高中物理力學(xué)中碰到的幾個(gè)典型“自鎖”現(xiàn)象的問(wèn)題來(lái)逐個(gè)進(jìn)行分析。FFα.θFM例一:一個(gè)質(zhì)量為M的立方體,放在一粗糙的固定斜面上,斜面的傾角為θFM解析:規(guī)定物體始終不沿著斜面上滑的條件,實(shí)際上就是要在這種情況下可以自鎖的條件.設(shè)物體與斜面的靜摩擦因數(shù)為μ.外力F的作用是力圖使物體相對(duì)于斜面向上滑動(dòng),則在F較大時(shí),物體所受的靜摩θθθθθMfMgNyxF建立的直角坐標(biāo)系,將各個(gè)力進(jìn)行分解,物體不上滑應(yīng)滿足的條件是:Fcosθ-Mgsinθ-f=0……①又有:N-Fsinθ-Mgcosθ=0……②F≤μN(yùn)……③由上面三個(gè)式子,我們得到:F≤(sinθ+μcosθ)Mg/(cosθ-μsinθ).要使物體始終不向上滑動(dòng),應(yīng)當(dāng)規(guī)定上式中對(duì)于任何的F值都可以滿足.即令F→∞,由于上式中右邊的分子不也許趨于無(wú)窮大,則應(yīng)當(dāng)規(guī)定其分母(cosθ-μsinθ)趨于零,即有ctgθ→μ.因此,在當(dāng)μ≥ctgθ時(shí),不管F的值有多大,物體也不也許沿斜面向上滑.μ≥ctgθ即為這種情況下的自鎖條件.我們可以看出這個(gè)條件是由斜面的傾角θ和靜摩擦因數(shù)μ共同決定的,從以上的探討,我們可以看出,自鎖現(xiàn)象與靜摩擦因數(shù)是密切相關(guān)的,假如物體間沒(méi)有靜摩擦,就不也許實(shí)現(xiàn)自鎖.例二:如圖所示,有一長(zhǎng)為l,重為的粗細(xì)均勻桿AB,A端頂在豎直的粗糙的墻壁上,桿端和墻壁間的摩擦因數(shù)為μ,B端用一強(qiáng)度足夠大且不可伸長(zhǎng)的繩懸掛,繩的另一端固定在墻壁C點(diǎn),木桿處在水平狀態(tài),繩和桿的夾角為θ。eq\o\ac(○,1)求桿能保持水平時(shí),μ和θ應(yīng)滿足的條件;eq\o\ac(○,2)若桿保持平衡狀態(tài)時(shí),在桿上某一范圍內(nèi),懸掛任意重的重物,都不能破壞桿的平衡狀態(tài),而在這個(gè)范圍以外,則當(dāng)重物的重G足夠大時(shí),總可以使平衡破壞,求出這個(gè)范圍來(lái)。(第一屆全國(guó)物理競(jìng)賽決賽試題)解析:此題屬于一般物體平衡問(wèn)題,根據(jù)一般物體平衡條件:可進(jìn)行求解。做出桿的受力圖如圖所示,繩的張力T,墻對(duì)桿的摩擦力f,方向向上;桿重為,到A點(diǎn)的距離為,墻對(duì)桿的正壓力N(由A指向B)。設(shè)重物G掛在距A點(diǎn)為d的一點(diǎn)D,由平衡條件得:(1)(2)(3)其中(4)由(3)式得(5)由(1)式和(5)式可得(6)由(2)式和(6)式可得(7)將(5)式和(7)式代入(4)式可得即(8)eq\o\ac(○,1)當(dāng)不掛重物時(shí),G=0,故有(9)eq\o\ac(○,2)由于在的條件下掛上重物G,這時(shí)(8)式左邊,若要對(duì)任意的G值,(8)式恒成立,則必須有顯然,第eq\o\ac(○,2)問(wèn)所求的范圍應(yīng)為例三:重為G的圓柱體位于可動(dòng)的平板車與傾角為的斜面之間,圓柱體與小車間的摩擦因數(shù)為,與斜面間的摩擦因數(shù)為,當(dāng)滿足一定條件時(shí),F(xiàn)無(wú)論多大,圓柱體處在靜止?fàn)顟B(tài),且平板車也被卡死而不能發(fā)生運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)從B處無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的情況入手進(jìn)行討論:此時(shí)相稱于圓柱體在平板車上作順時(shí)針?lè)较虻臒o(wú)滑滾動(dòng),以B點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸,圓柱體能發(fā)生順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的條件是和對(duì)B點(diǎn)的合力矩為順時(shí)針?lè)较颍磳?duì)B點(diǎn)的力矩值應(yīng)大于對(duì)B點(diǎn)的力矩值。而既若則由和作用于圓柱體的力矩將使圓柱體繞B點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。顯然這是不也許的,即在這種情況下,在C點(diǎn)處圓柱體和斜面之間不也許再發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)了。在時(shí),設(shè)在B點(diǎn)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則有對(duì)圓柱體,以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸時(shí),其轉(zhuǎn)動(dòng)平衡方程為對(duì)圓柱體,以A點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸由于對(duì)圓柱體列水平方向的受力平衡方程當(dāng),為負(fù)值,無(wú)意義,這種情況下圓柱體被卡住,不管用多大的水平力,小車都不會(huì)前進(jìn)。生活常用的木楔也是運(yùn)用了自鎖的原理。它與我們常用的刀、斧頭和鑿子同樣,都是劈形或劈形的一部分.對(duì)于木楔人們重要是規(guī)定它不能退出而起到緊固嵌入的作用.那么,在什么條件下它們可以楔在物體里不退出呢?f1f1yN1yN1xN2N1αα2α當(dāng)木楔擠進(jìn)物體時(shí),由于擠壓周邊的物體,而受到N1和N2的作用,假如木楔兩邊的劈形是對(duì)稱的,則N1=N2,如圖所示.由于對(duì)稱性,我們只需要分析其中的一個(gè)(Nf1f1yN1yN1xN2N1αα2α沿著劈面向下,同理,我們將f1進(jìn)行分解,得到f1x和f1y.木楔不退出的條件(即自鎖條件)為f1y=N1y,由于f1≤μN(yùn)1,又N1y=N1sinα,f1y=f1cosα.那么我們得到tgα≤μ.這個(gè)式子就是木楔的自鎖條件,從這個(gè)條件我們可以知道,木楔與物體的靜摩擦因數(shù)μ越大,木楔的劈形頂角2α越小,木楔就越容易自鎖.所以,通常用的木楔是比較長(zhǎng)的薄木片,其因素是為了盡量減小頂角。力學(xué)專題測(cè)試題(時(shí)間60分鐘滿分100分)1.兩個(gè)人沿著運(yùn)動(dòng)著的電動(dòng)扶梯住下跑,第一人的速度為u,第二人速度為nu,第一人計(jì)算梯子有a級(jí),第二人計(jì)算梯子有b級(jí).則升降梯的級(jí)數(shù)N=,升降梯的速度v=。2.捷運(yùn)電車的起點(diǎn)站到終點(diǎn)站的距離是6.0千米,從起點(diǎn)站每隔5分鐘發(fā)一輛車,車的平均速度為18千米/小時(shí),車到終點(diǎn)站停5分鐘立即從終點(diǎn)站發(fā)車駛回起點(diǎn)站。問(wèn)返程車中的司機(jī)在到達(dá)起點(diǎn)站之前能碰見(jiàn)迎面開(kāi)來(lái)的電車共有___________輛,該線路至少需要_______________輛車才干不影響運(yùn)送旅客。(停在能點(diǎn)站和終點(diǎn)站上的電車不考)。3.在一條筆直的公路上依次設(shè)立三盞交通信號(hào)燈L1、L2和L3,L2與L1相距80m,L3與L1相距120m.每盞信號(hào)燈顯示綠色的時(shí)間間隔都是20s,顯示紅色的時(shí)間間隔都是40s.L1與L3同時(shí)顯示綠色,L2則在L1顯示紅色經(jīng)歷了10s時(shí)開(kāi)始顯示綠色,規(guī)定車輛通過(guò)三盞信號(hào)燈經(jīng)歷的時(shí)間不得超過(guò)150s.若有一輛勻速向前行駛的汽車通過(guò)L1的時(shí)刻正好是L1剛開(kāi)始顯示綠色的時(shí)刻,則此汽車能不斷頓地通過(guò)三盞信號(hào)燈的最大速度_____m/s。若一輛勻速向前行駛的自行車通過(guò)L1的時(shí)刻是L1顯示綠色經(jīng)歷了10s的時(shí)刻,則此自行車能不斷頓地通過(guò)三盞信號(hào)燈的最小速度是________________m/s。4.一根質(zhì)量為m且質(zhì)量均勻分布的彈簧,放在光滑水平面上,在其一端作用一水平力F時(shí),長(zhǎng)度為L(zhǎng)。則彈簧是伸長(zhǎng)量的表達(dá)式是_______________,假如將此彈簧一端懸掛在天花板上平衡時(shí),彈簧長(zhǎng)度小于L。此時(shí)若在彈簧下端應(yīng)掛質(zhì)量m’=_____________物體,平衡后可使彈簧的長(zhǎng)度等于L。5.如圖(a)所示,小球放置在光滑V形槽中,初始槽板OB處豎直平面,將V形槽沿順時(shí)針繞槽底角O點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)900,到OB處水平平面,如圖(b)所示。在這個(gè)過(guò)程中,板OB受到的壓力將____________,板OA受到的壓力將____________。(選填“變大”、“變小”、“先變大后變小”或“先變小后變大”先變大后變小、變小)6.如圖是屋架由同在豎直面內(nèi)的多根無(wú)重桿絞接而成,其中B可以無(wú)摩擦在水平面上滑動(dòng)。絞接點(diǎn)F承受水平的拉力P,則B點(diǎn)受到豎直方向的作用力是_____________P,桁架中CD桿的內(nèi)力是_____________P.7.血管變細(xì)是“高血壓”病的誘因之一。為研究這一問(wèn)題,我們可做一些簡(jiǎn)化和假設(shè):設(shè)血液通過(guò)一定長(zhǎng)度血管時(shí)受到的阻力f與血液流速v成正比,即f=kv(其中k與血管粗細(xì)無(wú)關(guān)),為維持血液勻速流動(dòng),在這血管兩端需要有一定的壓強(qiáng)差。設(shè)血管內(nèi)徑為d時(shí)所需的壓強(qiáng)差為△p,若血管內(nèi)徑減為本來(lái)的五分之四時(shí),為了維持在相同時(shí)間內(nèi)流過(guò)同樣多的血液,此時(shí)血液的流速是本來(lái)的__________倍;血管兩端的壓強(qiáng)差必須變?yōu)楸緛?lái)的___________倍。8.水平桌面上有一疊厚度相同的圓形金屬片5片,如圖所示,最下面的一塊的密度為ρ,面積為S,它相鄰的上面一塊金屬片的密度為ρ/2,面積為S/2,依次類推,金屬片的密度和面積逐次減半,則最下面三片金屬片的重力之比G1:G2:G3=,所受壓強(qiáng)之比P1:P2:P3。9.如圖所示,A、B兩立方體疊置在一起放于水平桌面上,A的密度為ρA,B的密度為ρB,若它們的邊長(zhǎng)比為L(zhǎng)A:LB=1:1,A對(duì)B的壓強(qiáng)與B對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比PA:PB=2:3,則ρA:ρB=___________。若不斷地縮小A立方體的體積,但始終保持A的形狀為立方體,使A、B兩立方體的邊長(zhǎng)LA:LB的比值由1:1逐漸變?yōu)?:3,則壓強(qiáng)PA:PB的比值變化情況為_(kāi)___________________。實(shí)驗(yàn)序號(hào)液體種類細(xì)管半徑/mm細(xì)管兩端壓強(qiáng)差通過(guò)細(xì)管的液體體積/mm31水1P1002油1P23水2P16004油2P325水3P81006水12P2007水13P30010.讓液體在管道中流動(dòng),液體可以看作是由片液層組成的,各片液層之間存在著摩擦,產(chǎn)生液體內(nèi)部的阻力,這就是液體的粘滯性。小王用長(zhǎng)度相同的細(xì)管來(lái)研究液體的粘滯性,在溫度相同的情況下,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得1s內(nèi)通過(guò)細(xì)管的液體體積如下。則在小王用油做的實(shí)驗(yàn)中,若細(xì)管的半徑是3mm,1s內(nèi)通過(guò)細(xì)管的油的體積是40.5mm3,則細(xì)管兩端的壓強(qiáng)差是____________________。由于液體的粘滯性,使得在流體中運(yùn)動(dòng)的物體要受到流體阻力,在一般情況下,半徑為R的小球以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),所受的液體阻力可用公式f=6Rv表達(dá)。一個(gè)密度為、半徑為R的小球,在密度為0、粘滯系數(shù)為的液體中由靜止自由下落時(shí)的v-t圖像如圖所示,速度vr的數(shù)學(xué)表達(dá)式是___________________________。參考答案ab(n-1)/an-b;(b-a)un/an-b7;102;12/13F/2k;(F-mg)/2g先增大后減小;減小0.433;0.86625/16;625/25616:4:1;85:42:202:1;先變大后變小0.25P;2R2g(p-p0)/9靜力學(xué)練習(xí)題一、本題共20小題;在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)對(duì)的,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)對(duì)的。1.直棒AB和A端用鉸鏈固定于墻上,重心C處用細(xì)繩連在墻上D處,如圖所示,則棒A端受到鉸鏈作用力的方向是(

)(A)沿棒通過(guò)A點(diǎn)

(B)通過(guò)A點(diǎn)豎直向上(C)過(guò)A點(diǎn)垂直于棒(D)過(guò)A點(diǎn)水平方向2.放在斜面上的小盒裝有砂,恰好能沿斜面勻速下滑,然后把盒中的砂取出一些,則(

)(A)斜面對(duì)小盒的支持力減?。˙)斜面對(duì)小盒摩擦力減?。–)小盒所受的合外力不變

(D)小盒將減速運(yùn)動(dòng)3.關(guān)于摩擦力,有如下幾種說(shuō)法,其中錯(cuò)誤的是(

)(A)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(B)摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)方向有時(shí)是一致的(C)摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向總是在同一直線上(D)摩擦力的方向總是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反4.如圖所示,四個(gè)完全相同的彈簧都處在水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:①中彈簧的左端固定在墻上,②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用,③中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動(dòng),④中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零,以l1、l2、l3、l4依次表達(dá)四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量,則有(

A.l2>l1

B.l4>l3

C.l1>l3

D.l2=l45.如圖所示,各接觸面是光滑的,則A、B間也許無(wú)彈力作用的是(

)6.一個(gè)物體靜止在水平桌面上,下列說(shuō)法中對(duì)的的是(

)(A)桌面對(duì)物體的支持力與物體所受的重力是一對(duì)平衡力(B)物體對(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力(C)物體對(duì)桌面的壓力就是物體所受的重力(D)物體對(duì)桌面的壓力大小等于物體所受的重力7.下列說(shuō)法中,不對(duì)的的有(

)(A)動(dòng)摩擦因數(shù)與摩擦力成正比,與正壓力成反比(B)相同的條件下,接觸面積越大,動(dòng)摩擦因數(shù)越大(C)兩物體之間有摩擦力時(shí),必有彈力(D)同一接觸面上,彈力和摩擦力一定互相垂直8.關(guān)于合力與分力,下列說(shuō)法對(duì)的的是(

(A)合力的大小一定大于每個(gè)分力的大小

(B)合力的大小至少大于其中的一個(gè)分力

(C)合力的大小可以比兩個(gè)分力都大,也可以比兩個(gè)分力都小

(D)合力不也許與其中的一個(gè)分力相等9.如圖所示,滑輪自身的質(zhì)量可忽略不計(jì),滑輪軸O安在一根輕木桿B上,一根輕繩AC繞過(guò)滑輪,A端固定在墻上,且繩保持水平,C端掛一重物.BO與豎直方向夾角θ=45°,系統(tǒng)保持平衡.若保持滑輪的位置不變,改變?chǔ)鹊拇笮?,則滑輪受到木桿彈力大小變化情況是(

)(A)只有角θ變小,彈力才變大(B)只有角θ變大,彈力才變大(C)不管角θ變大或變小,彈力都是變大(D)不管角θ變大或變小,彈力都不變10.重100N的物體,靜止在粗糙水平面上,物體與水平面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)物體受到一個(gè)大小為10N,方向水平向右的力作用時(shí),水平面對(duì)物體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11.質(zhì)量m=10公斤和M=30公斤的兩物塊,疊放在滑動(dòng)摩擦系數(shù)為0.50的粗糙水平地面上。一處在水平位置的輕質(zhì)彈簧,勁度為250牛/米,一端固定于墻壁,另一端與質(zhì)量為m的物塊相連,彈簧處在自然狀態(tài)?,F(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為M的物塊上,使它緩緩地向墻壁一側(cè)移動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)0.40米時(shí),兩物塊間開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)。這時(shí)水平推力F的大小為(

)(A)100牛

(B)250牛

(C)200牛

(D)300牛12.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m=2.0kg的物體,放在傾角為θ=30°的斜面上而靜止,若用豎直向上的力F=5N提物體,物體仍靜止(g=10m/s2),則下列說(shuō)法中,對(duì)的的是(

)(A)斜面受到的壓力減少5N

(B)斜面受的壓力減少量小于5N(C)物體受的摩擦力減少2.5N

(D)物體受的摩擦力減少量小于2.5N13.如圖所示,平板重300牛,滑輪重不計(jì),要使整個(gè)裝置靜止,則P物重力的最小值是(

)(A)300牛

(B)200牛

(C)150牛

(D)100牛14.一根水平粗糙的直橫桿上,套有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小鐵環(huán),兩鐵環(huán)上系著兩條等長(zhǎng)的細(xì)線,共同栓住一個(gè)質(zhì)量為M的球,兩鐵環(huán)和球均處在靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,現(xiàn)使兩鐵環(huán)間距稍許增大后系統(tǒng)仍處在靜止?fàn)顟B(tài),則水平橫桿對(duì)鐵環(huán)的支持力N和摩擦力f的變化是(

)(A)N不變,f不變

(B)N不變,f變大(C)N變大,f變大

(D)N變大,f不變15.小船用繩索拉向岸邊,如圖所示,船在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)設(shè)水的阻力大小不變,那么在小船勻速靠岸的過(guò)程中,下列哪句話是對(duì)的的(

(A)繩子的拉力T不斷增大

(B)繩子的拉力T不變

(C)船的浮力減小

(D)船的浮力增大16.如圖所示,硬桿BC一端固定在墻上的B點(diǎn),另一端裝有滑輪C,重物D用繩拴住通過(guò)滑輪固定于墻上的A點(diǎn)。若桿、滑輪及繩的質(zhì)量和摩擦均不計(jì),將繩的固定端從A點(diǎn)稍向下移,則在移動(dòng)過(guò)程中(

)(A)繩的拉力、滑輪對(duì)繩的作用力都增大(B)繩的拉力減小,滑輪對(duì)繩的作用力增大(C)繩的拉力不變,滑輪對(duì)繩的作用力增大(D)繩的拉力、滑輪對(duì)繩的作用力都不變17.如圖所示,將一根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩的兩端系在兩根立于水平地面上的豎直桿M、N等高的兩點(diǎn)a、b上,用一個(gè)動(dòng)滑輪懸掛一個(gè)重物G后掛在繩子上,達(dá)成平衡時(shí),兩段繩子的拉力為T1,現(xiàn)將繩子b端慢慢向下移動(dòng)一段距離,待系統(tǒng)再次達(dá)成平衡時(shí),兩繩子的拉力為T2,則(

)(A)T2>T1(B)T2=T1(C)T2<T1(D)由于b點(diǎn)下降高度未知,T1和T2的關(guān)系不能擬定18.如圖,兩只相同的均勻光滑小球置于半徑為R的圓柱形容器中,且小球的半徑r滿足2r>R,則以下關(guān)于A、B、C、D四點(diǎn)的彈力大小說(shuō)法中對(duì)的的是(

)(A)D點(diǎn)的彈力可以大于、等于或小于小球的重力(B)D點(diǎn)的彈力大小等于A點(diǎn)的彈力大小(C)B點(diǎn)的彈力恒等于一個(gè)小球重力的2倍(D)C點(diǎn)的彈力可以大于、等于或小于小球的重力19.如圖所示,放在粗糙水平面上的三角形木塊abc,在它的兩個(gè)粗糙斜面上分別放兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的木塊,m1>m2,已知三角形木塊和兩物體都是靜止的,則粗糙水平面對(duì)三角形木塊(

)(A)有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右(B)有摩擦力的作用,摩擦力方向水平向左(C)有摩擦力作用,但方向不能擬定,由于m1和m2,θ1和θ2數(shù)值未知(D)以上結(jié)論都不對(duì)20.如圖所示,小船用繩牽引.設(shè)水平阻力不變,在小船勻速靠岸的過(guò)程中(

)(A)繩子的拉力不斷增大(B)繩子的拉力保持不變(C)船受的浮力減小

(D)船受的浮力不變二、本題共7小題;解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和必要的演算環(huán)節(jié)。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。1.重500N的木箱放在水平地面上,木箱與地面間的最大靜摩擦力為210N,木箱從原地移動(dòng)后只要施加200N的水平推力,就可使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng),求:(1)要使木箱從原地移動(dòng)至少要施加多大水平推力?(2)木箱與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù).2.一表面粗糙的斜面,放在水平光滑的地面上,如圖所示。θ為斜面的傾角。一質(zhì)量為m的滑塊恰好能沿斜面勻速下滑。若用一推力F作用于滑塊,使之沿斜面勻速上滑。為了保持斜面靜止不動(dòng),必須用一大小為f=4mg·cosθ·sinθ的水平力作用于斜面。求推力F的大小和方向。3.一質(zhì)量m=20kg的鋼件,架在兩根完全相同的、平行的長(zhǎng)直圓柱上,如圖所示,鋼件的重心與兩柱等距,兩柱的軸線在同一水平面內(nèi),圓柱的半徑r=0.025m,鋼件與圓柱間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.20,兩圓柱各繞自己的軸線做轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=40rad/s,若沿平行于柱軸方向施加力推著鋼件做速度為v0=0.05m

4.一輕繩跨過(guò)兩個(gè)等高的輕定滑輪(不計(jì)大小和摩擦),兩端分別掛上質(zhì)量為m1=4公斤和m2=2公斤的物體,如圖所示,在滑輪之間的一段繩上懸掛物體m,為使三個(gè)物體不也許保持平衡,求m

5.如圖,質(zhì)量為m的重球,由細(xì)繩懸掛而放在斜面上,斜面光滑,傾角θ=30°,細(xì)繩與豎直方向夾角也為30°,求細(xì)繩受到的拉力及斜面受到的壓力?

6.在水平路面上用繩子拉一只重100牛頓的箱子,繩子和路面的夾角為37°,如圖所示,繩子的拉力為50牛頓,要想使箱子被勻速移動(dòng),箱子和地面間的摩擦系數(shù)是多少?

7.如圖質(zhì)量為m=5公斤的物體,置于傾角為θ=30°的粗糙斜面上。用一平行于斜面的大小為30牛頓的力推物體,使其沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),求地面對(duì)斜面M的靜摩擦力是多少?(g取10米/秒

參考答案一、1.A2.ABC3.AC4.D5.AC6.AD7.AB8.C9.D10.A11.D12.BC13.D14.B15.AC16.C17.B18.ABC19.D20.AC二、1.(1)要推動(dòng),F(xiàn)大于最大靜摩擦力,F(xiàn)至少為210N(2)勻速F=f=200N,f=μN(yùn)=μG,μ=0.42.,(為F與斜面的夾角)3.2.0N4.m≤2kg或m≥5.6.7.15牛

靜力學(xué)試題集錦1.如圖所示,原長(zhǎng)LO為100公分的輕質(zhì)彈簧放置在一光滑的直槽內(nèi),彈簧的一端固定在槽的O端,另一端連接一小球,這一裝置可以從水平位置開(kāi)始繞O點(diǎn)緩緩地轉(zhuǎn)到鉛直位置,設(shè)彈簧的形變總是在其彈性限度內(nèi),試在下述(a)、(b)兩種情況下,分別求出這種裝置從本來(lái)的水平位置開(kāi)始緩緩地繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)到鉛直位置時(shí)小球離開(kāi)原水平面的高度ho。(a)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)小球距原水平面的高度變化出現(xiàn)40公分的極大。(b)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)小球離原水平面的高度不斷增大。答案:(a)37.5cm(b)100cm>ho>50cm2.一很輕的水平金屬絲在相距為的兩個(gè)支柱上,剛好張緊,但此時(shí)張力可以忽略不計(jì)。金屬絲的彈力常數(shù)為K,一個(gè)質(zhì)量m的質(zhì)點(diǎn)系于金屬絲中點(diǎn),并令其下。計(jì)算讓質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始回升前所下落之高度h。答案:3.如圖所示,AB,BC,CD和DE為質(zhì)量可忽略的等長(zhǎng)細(xì)線,長(zhǎng)度均為5公尺,A、E端懸掛在水平天花板上,AE=14公尺,B、D是質(zhì)量均為mo=7公斤的相同小球,質(zhì)量為M的重物掛于C點(diǎn),平衡時(shí)C點(diǎn)離天花板的垂直距離為7公尺,則質(zhì)量M若干?答案:M=18kg4.如圖所示,一半徑為R的剛性光滑球體靜止放置,質(zhì)量為M的圓環(huán)狀均勻彈性繩水平套在球體上,已知繩環(huán)原長(zhǎng)時(shí)的半徑為a=R/2,套在球體上時(shí)繩環(huán)的半徑變?yōu)閎=。假設(shè)彈性繩滿足虎克定律,求此彈性繩之彈力常數(shù)K。答案:5.如圖所示,靜止的圓錐體鉛直放置,頂角為,有一質(zhì)量為m并分布均勻的細(xì)煉條圓環(huán)水平地套在圓錐體上。忽略煉條與錐面之間的摩擦力,試求煉條中的張力T。答案:6.重W自然長(zhǎng)度為a彈力常數(shù)為k的彈性圈放置在頂角為2的光滑垂直的正圓錐體上,如圖所示。試求平衡時(shí)圈面離圓錐頂點(diǎn)的距離h。答案:7.如圖所示,兩垂直桿MN與PQ相距2公尺,一根長(zhǎng)2.4公尺的繩的兩端拴在這兩桿上,第一次令兩拴點(diǎn)等高,第二次使兩拴點(diǎn)不等高,用一光滑的釣子把一重50牛頓的物體掛在繩子上,請(qǐng)問(wèn)那一次繩子的張力較大?又繩子張力分別為若干牛頓? 答案:同樣大,張力8.如圖所示為一平面支架,由繩索1、2、3懸掛使它位于水平平面。桿AD、BE、與CF的長(zhǎng)度均相等,D、E、F分別位于桿BE、CF和AD的中點(diǎn),在F端作用有鉛直向下之力P,求繩索張力,及(桿重不計(jì))。 答案:,,9.均質(zhì)重?zé)挼膬啥朔謩e接連兩個(gè)小球A與B,且A、B重量分別為P與Q,置于半徑為R的光滑半圓柱面上。煉的單位長(zhǎng)度重為,煉長(zhǎng)由圖所示的已知角擬定。試求系統(tǒng)平衡時(shí)的位置(由垂直于AB的直線OC與水平所成的角表達(dá))。答案:10.三個(gè)不相同的均質(zhì)小球放在光滑水平桌面上,用一根橡皮筋把三球束縳起來(lái)。三個(gè)小球的質(zhì)量均為m,半徑均為R。再如圖所示,將一個(gè)質(zhì)量為3m,半徑也為R的均質(zhì)小球放在原三球中間正上方,因受橡皮筋約束,下面三小球并未分離。設(shè)系統(tǒng)處處無(wú)摩擦,試求放置第四個(gè)小球后,橡皮筋張力的增長(zhǎng)量。答案:11.均質(zhì)桿AB,長(zhǎng)度為a,一端靠在光滑鉛直墻上,另一端靠在光滑固定的側(cè)面上,側(cè)面為柱面,柱軸垂直O(jiān)xy面。假如要使桿子在Oxy面內(nèi)的任意位置均是平衡位置,則側(cè)面應(yīng)是什么形狀的柱面?答案:橢圓柱面,橢圓方程為12.有三個(gè)光滑的圓柱體,重量相等,且半徑均為r,同置于一塊曲率半徑為R之光滑曲面上如圖所示。試證明下面兩個(gè)圓柱體不致被壓而分開(kāi)之條件為:答案:略13.四個(gè)相同的球靜止在光滑的大半球形碗內(nèi),它們的中心同在一水平面內(nèi),今以另一相同的球放在四球之上,若碗的半徑大于球的半徑K倍時(shí),則四球?qū)⒒ハ喾蛛x。求K值。(所有的接觸面都是光滑的)答案:14.如圖所示,直徑都是d質(zhì)量都是m的金屬球置于直徑為D的筒內(nèi),已知2d>D>d,試證筒的質(zhì)量M至少等于,圓筒才干倒扣住兩金屬球而不翻倒。答案:略15.有6個(gè)完全相同的剛性長(zhǎng)條形薄片AiBi(I=1,2……6),其兩端下方各有一個(gè)小突起,薄片及突起的重力均不計(jì)?,F(xiàn)將此6個(gè)薄片架在一水平的碗口上,使每個(gè)薄片一端的小突起恰在碗口上,另一端小突起位于其下方薄片的正中央,由正上方俯視如圖所示。若將一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)放在薄片上一點(diǎn),這一點(diǎn)與此薄片中點(diǎn)的距離等于它與小突起的距離。求薄片中點(diǎn)所受的(由另一小薄片的小突起所施的)壓力。答案:mg/42靜力學(xué)競(jìng)賽試題如圖所示,物體A靠在光滑豎直的墻面,用帶鉸鏈的棒支住它,物體重為G,棒重G‘,棒和豎直方向的夾角為α,則以下說(shuō)法對(duì)的的是:A物體A對(duì)棒端的彈力、磨擦力的合力的方向必沿棒的方向;B增長(zhǎng)物重G,物體對(duì)棒的彈力將減??;C移動(dòng)鉸鏈的位置,使α角增大,但仍支住物體A,則物體對(duì)棒的彈力將增大;D增大棒重G,物體A對(duì)棒的磨擦力將增大;2.在水平桌面M上放置一塊正方形薄板abcd,在木板的正中央放置一個(gè)質(zhì)量為m的木塊,如圖所示,先以木板的ad邊為軸,將木板向上緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),使木板的ab邊與桌面的夾角為θ;在接著以木板的ab邊為軸,將木板向上緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),使木板的ad邊與桌面的夾角也為θ(ab邊與桌面的夾角θ不變),在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中木板在薄木板上沒(méi)有滑動(dòng),則轉(zhuǎn)動(dòng)以后木板受到的摩擦力的大小為()A2mgsinθBmgsin2θCmgsinθDmgsinθ3.如圖所示,一個(gè)直角斜槽(兩槽面間夾角為90°,兩槽面跟豎直面的夾角均為45°),對(duì)水平面的傾角為θ,一個(gè)橫截面積為正方形的物塊恰能沿此斜槽勻速下滑,假定兩槽面的材料和槽面的情況相同,則物塊和槽面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μAtanθB/2cotθC/2tanθDcotθ4.如圖所示,小球被輕質(zhì)細(xì)線系住斜吊著放在靜止光滑的斜面上,設(shè)小球質(zhì)量m=1kg,斜面傾角θ=30°,懸線與豎直方向夾角α=30°,斜面體質(zhì)量M=3kg,與地面接觸面粗糙,為使整個(gè)系統(tǒng)靜止不動(dòng),斜面體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為多少?【√3/21】5.(19分)在廣場(chǎng)游玩時(shí),一個(gè)小孩將一充有氫氣的氣球用細(xì)繩系于一個(gè)小石塊上,并將小石塊放置于水平地面上.已知小石塊的質(zhì)量為m1,氣球(含球內(nèi)氫氣)的質(zhì)量為m2,氣球體積為V,空氣密度為(V和均視作不變量),風(fēng)沿水平方向吹,風(fēng)速為v.已知風(fēng)對(duì)氣球的作用力f=ku(式中k為一已知系數(shù),u為氣球相對(duì)空氣的速度).開(kāi)始時(shí),小石塊靜止在地面上,如圖所示.(1)若風(fēng)速v在逐漸增大,小孩緊張氣球會(huì)連同小石塊一起被吹離地面,試判斷是否會(huì)出現(xiàn)這一情況,并說(shuō)明理由.(2)若細(xì)繩忽然斷開(kāi),已知?dú)馇蝻w上天空后,在氣球所通過(guò)的空間中的風(fēng)速v保持不變量,求氣球能達(dá)成的最大速度的大小。6.如圖所示,壓延機(jī)由兩輪組成,兩輪直徑均為d=50cm,輪間的間隙a=0.5cm,兩輪按反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。已知燒紅的鐵塊與鑄鐵輪之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,問(wèn)能壓延的鐵板厚度最大為多少?7.(16分)如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的木塊相連,豎直放置在水平地面上.問(wèn)至少要向下壓多大的力F于m1上,才可以使忽然撤去外力F后m2恰好離開(kāi)地面?【(m1+m2)g】8、半徑為R、質(zhì)量為M1的均勻圓球與一質(zhì)量為M2的重物分別用細(xì)繩AD和ACE懸掛于同一點(diǎn)A,并處在平衡,如圖所示。已知懸點(diǎn)A到球心O的距離為L(zhǎng),不考慮繩的質(zhì)量和繩與球心的摩擦,試求懸掛圓球的繩AD與豎直方向AB的夾角θ?!維inθ=M2R/(M1+M2)L】9、如圖所示,原長(zhǎng)L0為100厘米的輕質(zhì)彈簧放置在一光滑的直槽內(nèi),彈簧的一端固定在槽的O端,另一端連接一小球。這一裝置可以從水平位置開(kāi)始繞O點(diǎn)緩緩地轉(zhuǎn)到豎直位置。設(shè)彈簧的形變總是在其彈性限度內(nèi)。試在下述(a)、(b)兩種情況下,分別求出這種裝置從本來(lái)的水平位置開(kāi)始緩緩地繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)小球離開(kāi)原水平面的高度h0。(a)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)小球距原水平面的高度變化出現(xiàn)極大值,且極大值hm為40厘米?!緃0=37.5cm(b)在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)小球離原水平面的高度不斷增大。【50cm≤h0≤100cm】10、如圖1所示,一根重8牛頓的均質(zhì)直棒AB,其A端用懸線懸掛在O點(diǎn),現(xiàn)用F=6牛頓的水平恒力作用于B端,當(dāng)達(dá)成靜止平衡后,試求:(1)懸繩與豎直方向的夾角α;(2)直棒與水平方向的夾角β。11、(本題20分)如圖3所示,兩不計(jì)大小的定滑輪被等高地固定在天花板上,跨過(guò)滑輪的輕繩懸掛三部分重物。A、B部分的重量是固定的,分別是=3牛頓和=5牛頓,則可以調(diào)節(jié)大小。設(shè)繩足夠長(zhǎng),試求能維持系統(tǒng)靜止平衡的取值范圍?!?N<Gc<4N】12、(本題20分)如圖5所示,均質(zhì)桿AB置于互相垂直的兩斜面上,桿兩端與斜面摩擦系數(shù)均為μ,右邊斜面的傾角為α。試求:平衡時(shí),桿與斜面AC的夾角θ的可取值范圍?!?α--2arctanμ)<θ<(α+2arctanμ)】13、(本題20分)所示,水平面上放著一個(gè)質(zhì)量為M的、半徑為r的均勻半球。在半球的邊沿放著一個(gè)質(zhì)量為m的大小不計(jì)的物塊。整個(gè)系統(tǒng)處在平衡狀態(tài)。試求:(1)地面給半球的靜摩擦力大小是多少?(2)地面給半球的支持力大小是多少?(3)假如已知半球的重心與球心O的距離為3r/8,半球平面與水平面的傾角是多少?【f=0;N=Mg+mg;θ=arctg(8m/3M)】14、(本題25分)如圖3所示,一個(gè)重量G=500N的物體放在傾角α=30°的固定斜面上。物體與斜面之間的摩擦因素μ=1/3。今用一個(gè)平行斜面、且與斜面最大傾斜線OO′成β=30°夾角方向的力F(大小未知)作用在物體上,使物體在斜面上保持靜止。(1)試分析說(shuō)明F的大小取值不唯一;(2)求F的最小值?!敬穑红o摩擦力的大小和方向都是可以改變的,要達(dá)成下滑力、F、靜摩擦力三者的的合力為零,F(xiàn)取值必不唯一;Fmin=250/=144N?!?5.如圖所示,三個(gè)半徑和質(zhì)量均相同的圓柱體按圖中方式堆放在水平地面上,互相接觸,已知圓柱體之間的摩擦因數(shù)為μ1,圓柱體和地面之間的摩擦因數(shù)為μ2,試求使三個(gè)圓柱體達(dá)成平衡所需μ1和μ2的最小值?!睛?≥1/(2+√3);μ2≥1/3(2+√3)】16.如圖所示,質(zhì)量為m、長(zhǎng)L為的均勻細(xì)直桿豎直放置,桿下端與地面之間的摩擦因數(shù)為μ,桿上端用繩索拉住,繩與桿之間的夾角為θ,在離地面高度為h處以水平力F作用于直桿,試問(wèn):為使直桿不滑倒作用力F的最大值應(yīng)是多少?此時(shí)h應(yīng)滿足什么條件?【h<Ltanθ/(μ+tanθ);F=mgLtanθ/[(L-h)tanθ/-h]】

浮力競(jìng)賽訓(xùn)練題例l一個(gè)瓶子,假如裝滿酒精,瓶和酒精的總質(zhì)量為l公斤;假如裝滿植物油,瓶和植物油的總質(zhì)量為1.1公斤,那么用這個(gè)瓶子裝滿水后瓶和水的總重為多少?(ρ酒精=0.8×103公斤/米3;ρ植物油=0.9×103公斤【l2?!坷?如圖所示,彈簧上端固定于天花板,下端連接一圓柱形重物。先用一豎直細(xì)線拉住重物,使彈簧處在原長(zhǎng),此時(shí)水平桌面上燒杯中的水面正好與圓柱體底面接觸。已知圓柱形重物的截面積為l0cm2,長(zhǎng)度為l0cm;燒杯橫截面積20cm2,彈簧每伸長(zhǎng)lcm的拉力為0.3N,g=10N/kg,重物密度為水的兩倍,水的密度為l03kg/m3【0.04米】一、選擇題1.有體積和質(zhì)量都相同的鋁球、鐵球和銅球,下列情況中也許的是()A.三個(gè)球都是實(shí)心的B.鋁球是實(shí)心的,鐵球和銅球是空心的C.鋁球和鐵球是實(shí)心的.銅球是空心的D.銅球是實(shí)心的.鋁球和鐵球是空心的2.雞尾酒是由幾種不同顏色的酒調(diào)配而成的。經(jīng)調(diào)配后不同顏色的酒界面分明,這是由于不,同顏色的酒有()A.不同質(zhì)量B.不同體積C.不同溫度D.不同密度3.建筑工地需要長(zhǎng)l.0m、寬0.5m、高0.3m的花崗巖350塊,現(xiàn)用一輛載重量為5t的卡車去加工廠運(yùn)(花崗巖的密度為2.7克/厘米3),則共需要運(yùn)幾次方可運(yùn)完()A.288.29C.30D.314.有三個(gè)質(zhì)量相等、球外半徑也相等的空心銅球、鐵球和鋁球,已知ρ銅>ρ鐵>ρ鋁,假如在三個(gè)球的空心部分灌滿水,則灌滿水后,三個(gè)球所受重力G銅、G鐵和G鋁的關(guān)系應(yīng)是()A.G銅>G鐵>G鋁B.G銅<G鐵<G鋁C.G銅=G鐵=G鋁D.G鐵<G銅<G鋁5.船上載著許多鋼材,此時(shí)甲板離水面的高度為h1;把這些鋼材都放到水中用繩懸掛于船下,此時(shí)甲板離水面的高度為H2,則h1與H2相比較()A.h1=H2,B.hl<H2C.hl>H26.如圖所示的木塊浸沒(méi)在水中,細(xì)線對(duì)木塊的拉力是1牛,剪斷細(xì)線,待木塊靜止后,將木塊露出水面的部分切去,再在剩余的木塊上加0.5牛向下的壓力時(shí),木塊有20.4厘米3的體積露出水面,則木塊的密度約為()A.0.6×103公斤/米38.0.7×103公斤/米3C.0.8×103公斤/米3D.0.9×103公斤/米37.設(shè)想從某一天起,地球的引力減小一半,那么對(duì)于躺在死海水面上的人來(lái)說(shuō),下列說(shuō)法中對(duì)的的是()A.人受到的重力將減小,人的吃水深度仍不變B.人受到的重力將減?。说某运疃纫矞p小C.人受到的重力將不變,人的吃水深度也不變D.人受到的重力將不變,人的吃水深度將減小8.一石塊和玩具氣球(氣球內(nèi)充有空氣)捆在一起,浸沒(méi)在水中下沉,他們?cè)谒锵鲁恋倪^(guò)程中,受到的浮力將()A.逐漸增大B.逐漸減小C.不變D.先減小后增大9.把一蠟塊放人盛滿酒精的容器中,溢出酒精的質(zhì)量是4克;若把該蠟塊放人盛滿水的容器中,已知ρ蠟=0.9×103公斤/米3,ρ酒精=0.8×103公斤/米3,則溢出水的質(zhì)量是(容器足夠大)()A.4克B.4.5克C.5克D.3.6克10.用水桶從井中提水,在水桶逐漸提離水面的過(guò)程中,關(guān)于人所用力的大小,下列敘述中對(duì)的的是()A.用力變大,由于水桶所受重力變大B.用力變小,由于水桶排開(kāi)水的體積變小C.用力變大,由于水桶受的浮力變小D.用力不變,由于水桶所受的重力不變11.密度為0.6×103公斤/米3的木塊漂浮在水面上時(shí),水面下的體積是v1,漂浮在密度為0.8×103公斤/米3的煤油中,液面下的體積為v2,那么v1和V2的關(guān)系是()A.Vl<v2B.Vl=v2C.Vl>v2D.3v1=4v12.一塊冰漂浮在一杯濃鹽水中,已知ρ冰=0.9×103公斤/米3,ρ濃鹽水=1.1×103公斤/米3,假如冰塊完全熔化后,液面將()A.下降B.上升C.不變D.無(wú)法擬定13.一個(gè)密度計(jì),其刻度部分的A、B兩點(diǎn),分別是最上面和最下面的刻度位置,這個(gè)密度計(jì)的測(cè)量范圍是1.0×103公斤/米3~1.8×103公斤/米3,把這個(gè)密度計(jì)放人某種液體中,液面的位置恰好在AB的中點(diǎn)C,則這種液體的密度是()A.小于1.4×103公斤/米3B.等于1.4×103公斤/米3

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