如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对 - 考试试题及答案解析 - 读趣百科
单选题

如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,求石块侧面所受弹力的大小为(  )

A
$\frac {mg}{2sinα}$
B
$\frac {mg}{2cosα}$
C
$\frac {1}{2}$mgtanα
D
$\frac {1}{2}$mgcotα

题目答案

A

答案解析

分析:

对石块受力分析,根据共点力平衡条件,运用合成法列式求解.

解答:

解:对物体受力分析,如图



根据共点力平衡条件,将弹力F$_1$、F$_2$合成,结合几何关系,有

F$_1$=F$_2$=F

mg=2×Fsinα

所以

F=$\frac {mg}{2sinα}$

故选A.

点评:

本题考查力的平衡和力的合成;运用共点力平衡条件可以结合合成法、分解法、正交分解法求解.

举一反三
单选题

如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为F_A、F_B,灯笼受到的重力为 G.下列表述正确的是(  )

A
F_A一定小于G
B
F_A与F_B大小相等
C
F_A与F_B是一对平衡力
D
F_A与F_B大小之和等于G

题目答案

B

答案解析

分析:

以O点为研究对象作出受力分析图,由正交分解法可得出平衡方程,由几何关系可得出各力间的关系;

解答:

解:设∠AOB=2θ,O点受到F_A、F_B、F三力作用,其中F=G,建立如图所示的坐标系,列平衡方程得:

F_Asinθ=F_Bsinθ

F_Acosθ+F_Bcosθ=G

解出:

F_A=F_B=$\frac {G}{2cosθ}$;

当θ=60°时,F_A=F_B=G;

当θ<60°时,F_A=F_B<G;

当θ>60°时,F_A=F_B>G;

则可知,两绳的拉力一直相等,故B正确;但F不一定小于G,故A错误;

两力的方向不在同一直线上,故不可能为平衡力,故C错误;两力可能与G相等,则两力的大小之和将大于G,故D错误;

故选:B.

点评:

本题由于两力的夹角不确定,故用合成法较为麻烦,因此本解法采用了正交分解法,可以轻松构造出直角三角形,则能顺利得出角边的关系.

单选题

如图所示,物体A的质量大于B的质量,绳子的质量、绳与滑轮间的摩擦可不计,A、B恰好处于平衡状态,如果将悬点P靠近Q少许,则物体B的运动情况是(  )

A
仍保持静止状态
B
向下运动
C
向上运动
D
无法判断

题目答案

B

答案解析

分析:

整个系统重新平衡后,滑轮两侧的绳子的合力等于物体A的重力不变;B物体对滑轮的拉力也不变;根据平衡条件分析两滑轮间绳子的夹角,再研究角度绳子与竖直方向夹角α的变化情况.

解答:

解:B物体对滑轮的拉力不变,等于物体B的重力;

动滑轮和物体A整体受重力和两个拉力,拉力大小恒定,重力恒定,故两个拉力的夹角不变,如图所示;



故物体B下降;

故选:B.

点评:

本题关键抓住平衡后滑轮所受的三个拉力大小都不变.对于动滑轮,平衡时两侧绳子的拉力关于竖直方向具有对称性.

单选题

如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图,图中BC边为斧头背,AB、AC边是斧头的刃面.要使斧头更容易劈开木柴,则(  )

A
BC边短一些,AB边也短一些
B
BC边长一些,AB边短一些
C
BC边短一些,AB边长一些
D
BC边长一些,AB边也长一些

题目答案

C

答案解析

分析:

在劈柴时,斧头的重力通过斧面对木柴的挤压形成对木柴向外的力,由分解方法可知如何更容易劈开木柴.

解答:

解:如图所示:斧头的重力形成对木柴两端的挤压力,两力与斧头的AB、BC边相互垂直; 则可知当BC边短一些,AB边长一些时两力之间的夹角更大,则两分力更大;

故C正确;

故选C.


点评:

在受力分析时一定要注意平行四边形的作用,根据图形才能正确的找出力的变化关系.

单选题

用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上.已知绳能承受的最大张力为1ON.为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大大约为(g取1Om/s_)(  )

A
0.43m
B
0.50m
C
0.71m
D
0.87m

题目答案

D

答案解析

分析:

将重力按照力的效果进行分解,即沿两细线的方向分解,求出绳子即将断开时的临界角度(两细线夹角)即可得出画框上两个挂钉的最大间距.

解答:

解:一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而当绳子拉力达到F=10N的时候,绳子间的张角最大,为120°,此时两个挂钉间的距离最大;

画框受到重力和绳子的拉力,三个力为共点力,受力如图.



绳子与竖直方向的夹角为θ=60°,绳子长为L_0=1m,则有mg=2Fcosθ,两个挂钉的间距离L=2•$\frac {L}{2}$sinθ,

解得L=$\frac {$\sqrt {3}$}{2}$m≈0.87m,故D项正确;

故选:D.

点评:

熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律,是解决本题的根本.

单选题

如图,将一根光滑的轻绳两端固定在两等高的竖直杆顶,将一重物用轻质挂钩挂到轻绳上.两杆之间的距离为2m,绳长为2.5m,已知轻绳能承受的最大拉力为30N,则悬挂重物的质量不能超过(  )(g 取10m/s_)

A
3.6kg
B
3.0kg
C
4.8kg
D
1.8kg

题目答案

A

答案解析

分析:

假设重物的质量为m时绳子恰好断开,对连接点受力分析,根据共点力平衡条件列式求解,求出重力,得出质量.

解答:

解:对结点受力分析,受两个拉力和挂钩的压力(等于重力),如图



同一根绳子张力处处相等

F$_1$=F$_2$

由共点力平衡条件

F=mg

$\frac {F$_1$}{$\frac {1}{2}$F}$=$\frac {$\frac {L}{2}$}{$\frac {d}{2}$}$(L表示绳子长,d表示两杆距离)

代入数据得

F=36N

G=36N

m=3.6kg

故选A.

点评:

本题关键对结点受力分析,根据共点力平衡条件列式求解,同时要运用相似三角形法列式求解.

模式切换
热门推荐

下列说法中不正确的是(  )

下列说法中不正确的是(  )...
展开详情

洗衣机甩干过程中,有一件衣服附着在筒壁上

洗衣机甩干过程中,有一件衣服附着在筒壁上,此过程中(  )...
展开详情

下列叙述符合史实的是(  )

下列叙述符合史实的是(  )...
展开详情

已知月球质量与地球质量之比约为1:80,

已知月球质量与地球质量之比约为1:80,月球半径与地球半径之比约为1:4,则月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比最接近(  )...
展开详情

设地球同步卫星离地面的距离为R,运行速率

设地球同步卫星离地面的距离为R,运行速率为v,加速度为a,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a_0,第一宇宙速度为v_0,地球半径为R_0.则以下关系式正确的是(  )...
展开详情