2013高三物理二模汇编--物体的平衡

2013高三物理二模汇编--物体的平衡（长宁）7.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上，a球重心Oa位于球心，b球和c球的重心Ob、Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示，三球均处于平衡状态．支点P对a球的弹力为Na，对b球和c球的弹力分别为Nb和Nc，则（A）Na=Nb=Nc（B）NbNaNc（C）NbNaNc（D）NaNb=Nc13．如图所示，固定在竖直平板且不可伸长的绝缘轻绳栓一质量为m、电量为q的小球（可视为点电荷），小球平衡时与固定在平板的点电荷Q的连线恰好水平．若小球的质量变为2m时，而其位置仍要保持不变，则小球的电量应该变为（A）q/2（B）2q（C）q2（D）q15．长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值I1/I2应为（A）cosθ（B）1/cosθ（C）sinθ（D）1/sinθ26．用力传感器“研究有固定转动轴物体的平衡”．（1）安装力矩盘后，需要做一些检查，写出其中一项检查措施并说明该措施的检查目的．（2）将力传感器安装在横杆上，通过细线连接到力矩盘．盘面上画有等间距的同心圆．实验操作和器材使用均无误．在悬挂点A挂上一个钩码后，传感器读数为0.75N．在悬挂点B再挂上一个相同钩码后，力矩盘仍维持原状位置，则力传感器读数应接近N．（崇明）aObOcOabcmqQ力传感器AB23、如图所示，长l的轻杆OA的左端O点为固定转动轴，杆上B点处垂直固定着一个轻杆BC，已知OB2/3l，BC/2l，C点固定一质量为m的小球（可视为质点）．现在A端施加一始终垂直于OA的力F，缓慢地将杆从图示位置提起，当OA转过角时，力F有最大值，最大值为mF．28、（8分）有同学利用如图（甲）所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，在三段绳上分别挂上三组钩码，每个钩码的重量相等。当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力，回答下列问题：（1）（多选题）改变钩码个数，实验能达到平衡的是：A．钩码的个数1232,4NNNB．钩码的个数1234NNNC．钩码的个数1322,3,4NNND．钩码的个数1231,3,5NNN（2）（多选）达到平衡后，需要记录的是：A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．记下各组钩码的个数D．用天平测出钩码的质量（3）该学生根据测量数据在白纸上画出了图（乙）所示的五个力，以验证力的平行四边形定则，则：A．dF是cF的平衡力B．aF、bF的合力是cFC．eF、dF大小一定相等D．eF和dF不重合，说明实验失败（奉贤）18．如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上，现用大小均为F，方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（）A．A与B之间不一定存在摩擦力B．B与地之间可能存在摩擦力C．B对A的支持力一定大于mgFCBOmA题23图FaFbFdFcFe题28图乙D．地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g24．三根绳a、b、c长度都为l，a、b悬挂在天花板上，ｃ的下端与质量为m＝2kg物体相连，它们之间的夹角为120°，如图所示。现用水平力F将物体m缓慢向右拉动，绳a的拉力为T1，绳b的拉力为T2，当绳c与竖直方向的夹角为某一角度时，Ｔ2的值恰为零，此时T1＝Ｎ，水平拉力F的大小为Ｎ。（取g＝10m／s2）（虹口）25．如图所示，质量M=2kg均匀矩形木块靠在光滑墙上，A点处有固定光滑转动轴，AB与水平方向夹角30°，CD边长为2m，B、D两点连线与地面平行，一质量m=10kg的小物体若固定在CD边上且位于A点正上方处，则墙对木块的弹力为______________N；若将小物体从C点处静止释放使其沿CD边自由下滑，物体与木块间动摩擦因数为μ=0.2，物体维持匀加速直线运动的时间为______________s。（黄浦）10、如图所示，用绝缘细线将两个带有同种电荷的小球悬挂在天花板上，静止时悬线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，且θ1＞θ2，两小球在同一水平面内。已知两小球的质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2。则下列说法正确的是（）（A）m1可能小于m2，q1一定小于q2（B）m1一定小于m2，q1可能小于q2（C）m1可能大于m2，q1一定大于q2（D）m1一定大于m2，q1可能大于q212、如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R，质量为m的蚂蚁只有在离桌面的高度大于或等于45R时，才能停在碗上，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么蚂蚁和碗面间的动摩擦因数为（）（A）35（B）45（C）34（D）1225（静安）6．一个物体静止在水平桌面上，下列说法中正确的是：(A)桌面对物体的支持力和物体所受的重力是一对平衡力．(B)物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作力．(C)物体对桌面的压力就是物体所受的重力，这两个力是同一性质的力．(D)物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力．13．如图所示，AB棒与BC棒用光滑的饺链铰在B点，A、C也用光滑的饺链铰于墙上．BC棒水平，AB棒与竖直成45角，两棒等长等重．则两捧在B点的相互作用力的方向：ABCD30°θ2θ1m1m2RR45RαβBLAAoBL(A)可能与AB棒平行.(B)可能与BC棒平行.(C)可能与虚线DE平行.(D)可能与虚线FG平行.（闵行）8．用两轻绳的末端各系质量分别为mA、、mB的带同种电荷的小球，两绳另一端同系于O点，如图所示，绳长分别为LA、、LB，且mB=2mA，LA=2LB，平衡后绳与竖直方向夹角分别为、β．关于两夹角的大小关系，正确的判断是（）（A）αβ（B）α=β（C）αβ（D）无法确定11．如图所示，重为Ｇ的圆盘与一轻杆相连，杆与圆盘恰相切，支点为Ｏ。现用始终竖直向下的力F拉杆的另一端，使该端缓慢向下转动，则杆转到竖直之前，拉力F及其力矩Ｍ的变化情况是（）（A）Ｍ变小，F不变.（B）Ｍ、F均变小.（C）Ｍ先变大再变小，F始终变大.（D）Ｍ、F均先变大再变小（浦东）24．如图所示，质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框，在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端，硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面，离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小为________，此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。25．如图所示，一个硬质圆环竖直放置在地面上，两根轻杆OA、OB一端由铰链（图中未画出）连接在圆环圆心O处，另一端也由铰链分别连接在圆环A、B两点。重物G由一根轻绳OC悬挂在O点。开始时，轻杆OA水平，OB与OA夹角为150°。若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90°，杆OA对O点的作用力大小变化情况是____________；若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90°，杆OB对O点的作用力大小变化情况是____________（均选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。CBAOIBGA150°CO（普陀）16、一扇大门宽为4m，高为2m，质量为40kg，重心在门的中心，门在A、B处各用铰链相连。为减轻A处铰链的负担，将钢丝CD系在门上，CD与AC间夹角为300，如图所示。增加CD上的张力，直到铰链A处的水平作用力为零，则在铰链B处作用力的水平分量为（）（A）400N（B）303N（C）235N（D）186N28、（6分）在“研究有固定转动轴物体的平衡条件实验”中：（1）（多选题）关于实验的注意事项中，以下说法正确的是（）A．实验前要检查力矩盘是否在任何位置都能平衡B．实验前要检查横杆是否严格保持水平C．实验选用的钩码要轻，各力的力臂要尽量小D．实验中应该使弹簧秤的示数尽量大些（2）如图甲所示，在实验装置装配时，有一组同学经检验发现，力矩盘的重心在圆盘上的C点，该同学认为有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法，即在实验时____________________________。（3）在实验中，另一组同学在一个力矩盘中的A点通过细绳跨过定滑轮悬挂一组砝码，不慎将悬挂线钩挂在P点的大头针上，另一组砝码通过细绳跨过定滑轮悬挂在B点，此时力矩盘平衡，如图乙所示。若每个砝码重为1N，O点到B点悬线距离为4cm；AP线与竖直方向夹角为37°，O点和P点处在同一水平线上。则此时力矩盘受到的顺时针转动力矩之和为___________N·m。（徐汇）9．如图，一质量为M的不均匀三角板AOB，OA⊥OB且OA＝OB＝L，O点为水平固定转动轴，现用一水平拉力拉住A点，维持三角板处于OA竖直的静止状态，拉力大小为F，重力加速度为g，则三角板重心到AO的距离为（）（A）MgFL（B）MgFL2（C）MFL（D）MLF23．如图所示，用两条一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通入自左向右的电流。当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F1；若将棒中电流反向但不改变电流大小，当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F2，且F2＞F1，则磁场的方向为____________，安培力的大小为____________。BPOA乙FOABI24．如图所示，在光滑小滑轮C正下方相距h的A处固定一电量为Q的点电荷，电量为q的带电小球B，用绝缘细线拴着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力拉住，使小球处于静止状态，这时小球与A点的距离为R，细线CB与AB垂直。（静电力恒量为K，环境可视为真空），则小球所受的重力的大小为____________，若小球所受的重力为G，缓慢拉动细线（始终保持小球平衡）直到小球刚到滑轮的正下方过程中，拉力所做的功为____________。拉力ACBqQhR