高考物理专题训练:静力学
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静力学基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体处于平衡状态的条件是()。
A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 合力和合力矩中任意一个为零答案:C2. 作用在物体上的力可以分解为()。
A. 平衡力和非平衡力B. 重力和摩擦力C. 拉力和压力D. 作用力和反作用力答案:D3. 以下哪个选项不是静力学中常见的约束类型()。
A. 铰链约束B. 滑动约束C. 固定约束D. 弹性约束答案:B4. 静力学中,二力杆的特点是()。
A. 只能承受拉力B. 只能承受压力C. 只能承受弯矩D. 既能承受拉力也能承受压力答案:D5. 静定结构和超静定结构的主要区别在于()。
A. 材料种类不同B. 受力情况不同C. 约束数量不同D. 几何形状不同答案:C6. 静力学中,物体的平衡状态不包括()。
A. 静止状态B. 匀速直线运动状态C. 匀速圆周运动状态D. 加速运动状态答案:D7. 静力学中,力的三要素不包括()。
A. 大小B. 方向C. 作用点D. 性质答案:D8. 以下哪个选项是静力学中常见的平衡方程()。
A. ∑Fx = 0, ∑Fy = 0B. ∑M = 0C. ∑F = 0D. 所有选项都是答案:D9. 静力学中,力的平移定理指的是()。
A. 力的大小和方向不变,作用点可以任意移动B. 力的大小和作用点不变,方向可以任意改变C. 力的方向和作用点不变,大小可以任意改变D. 力的大小、方向和作用点都可以任意改变答案:A10. 静力学中,力的合成和分解遵循()。
A. 几何法则B. 代数法则C. 物理法则D. 数学法则答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体的平衡状态可以分为__________平衡和__________平衡。
答案:静态;动态2. 静力学中,力的平行四边形法则表明,两个力的合力大小和方向可以通过__________来确定。
答案:平行四边形法则3. 静力学中,物体在__________作用下,其运动状态不会发生改变。
高三物理竞赛练习静力学(A)2010-08-11 学号 ____ 姓名 __________1、重量分别为P和Q的两个小环A和B ,都套在一个处在竖直平面内的、光滑的固定大环上。
A、B用长为L的细线系住,然后挂在环的正上方的光滑钉子C上。
试求系统静止平衡后AC部分线段的长度。
2、质量为m的均匀细棒,A端用细线悬挂于定点,B端浸没在水中,静止平衡时,水中部分长度为全长的3/5 ,求此棒的密度和悬线的张力。
3、长为1m的均匀直杆AB重10N ,用细绳AO、BO悬挂起来,绳与直杆的角度如图所示。
为了使杆保持水平,另需在杆上挂一个重量为20N的砝码,试求这个砝码的悬挂点C应距杆的A 端多远。
4、半径为R的空心圆筒,内表光滑,盛有两个同样光滑的、半径为r的、重量为G的球,试求B与圆筒壁的作用力大小。
5、为了将一个长为2m的储液箱中的水和水银分开,在箱内放置一块质量可不计的隔热板AB ,板在A处有铰链,求要使板AB和水平面夹53°角,所需的的水银深度。
已知水的深度为1m 、水和水银的密度分别为ρ水= 1.0×103kg/m3和ρ汞= 13.57×103kg/m3。
6、六个完全相同的刚性长条薄片依次架在一个水平碗上,一端搁在碗口,另一端架在另一个薄片的正中点。
现将质量为m的质点置于A1A6的中点处,忽略各薄片的自重,试求A1B1薄片对A6B6的压力。
静力学(A ) 提示与答案:1、提示:本题应用共点力平衡知识,正确画出两个小环的受力,做出力的矢量三角形,利用力三角形和空间几何三角形相似求解。
答案:QP Q+L 。
2、提示:本题利用力矩平衡知识求解,列方程注意转动点(或转动轴)应根据所求问题正确选取,另注意浮力的作用点在浸没段的中心点。
答案:2521ρ水;72mg 。
3、提示:本题利用刚体平衡条件求解,列出力的平衡方程和力矩平衡方程求解,列力矩平衡方程注意转动点(或转动轴)应根据所求问题正确选取。
静力学试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,力的三要素是什么?A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用点、作用线D. 方向、作用点、作用线答案:A2. 力的合成遵循什么法则?A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 平行四边形法则答案:D3. 以下哪个不是静力学平衡条件?A. 合力为零B. 合力矩为零C. 物体静止D. 物体匀速直线运动答案:D4. 在静力学中,物体的平衡状态是指:A. 物体静止B. 物体匀速直线运动C. 物体静止或匀速直线运动D. 物体加速运动答案:C5. 以下哪个力不是保守力?A. 重力B. 弹簧力C. 摩擦力D. 电场力答案:C6. 静摩擦力的方向总是:A. 与物体运动方向相反B. 与物体运动趋势相反C. 与物体运动方向相同D. 与物体运动趋势相同答案:B7. 动摩擦力的大小与以下哪个因素有关?A. 物体的质量B. 物体的速度C. 物体间的接触面积D. 物体间的正压力答案:D8. 物体在斜面上保持静止时,斜面对物体的摩擦力方向是:A. 垂直于斜面向上B. 垂直于斜面向下C. 平行于斜面向上D. 平行于斜面向下答案:C9. 以下哪个力不是静力学中的力?A. 重力B. 弹力C. 摩擦力D. 惯性力答案:D10. 物体在水平面上静止时,其受力情况是:A. 重力与支持力平衡B. 重力与摩擦力平衡C. 支持力与摩擦力平衡D. 重力与支持力不平衡答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体的平衡状态是指物体处于________或________状态。
答案:静止;匀速直线运动2. 力的平行四边形法则可以用于求解两个力的______。
答案:合力3. 静摩擦力的大小与物体间的正压力______。
答案:无关4. 当物体在斜面上静止时,斜面对物体的摩擦力方向是______。
答案:平行于斜面向上5. 动摩擦力的大小与物体间的正压力______。
静力学试题及答案一、选择题1. 在一个平衡的物体上,作用的重力和支持该物体的力的相对位置关系是:A. 重力和支持力的作用线重合B. 重力和支持力的作用线不重合答案:A2. 下列哪个不是满足平衡条件的必要条件:A. 物体受到合力为零的作用B. 物体受到合力矩为零的作用C. 物体所受合力与其自重相等反向答案:B3. 下列哪个条件不是平衡杆的平衡条件:A. 杆上所有质点的合外力为零B. 杆上所有质点的合力矩为零C. 杆上所有质点的合重力为零答案:C4. 若在一根水平杆上放置两个等质量物体,物体A在杆的左端,物体B在杆的右端,下列哪个位置组合是平衡位置:A. A在杆的中点,B在杆的左端B. A在杆的中点,B在杆的右端C. A、B均在杆的两端答案:B5. 下列哪个条件不是平衡力夹具的平衡条件:A. 物体受到合力为零的作用B. 力夹具上所有质点的合力为零C. 力夹具上所有质点的合力矩为零答案:A二、填空题1. 物体所受重力与支持力方向相反,其合力为______。
答案:零2. 物体所受重力矩与支持力矩之间的关系为______。
答案:相等且反向3. 在平衡位置,物体所受合力矩等于______。
答案:零4. 平衡力夹具上所有质点所受力矩之和等于______。
答案:零三、计算题1. 质量为10 kg的物体悬挂在离支点2 m处的杆上,求支持力的大小。
答案:由于平衡条件下物体所受合力为零,支持力的大小等于物体的重力大小,即支持力=mg=10 kg × 9.8 m/s²= 98 N。
2. 在一个长度为6 m的水平杆上有两个距离杆左端为1 m和5 m处的质量分别为4 kg和6 kg的物体,求物体B对杆的支持力和物体A对杆的支持力。
答案:物体B对杆的支持力为FB=6 kg × 9.8 m/s²= 58.8 N;物体A 对杆的支持力为FA=4 kg × 9.8 m/s²= 39.2 N。
湖南常德一中2019高考物理专项练习(一)-静力学和动力学静力学和动力学组卷:1.某同学骑电动助力车前进,手通过竖立的标志杆A时,他释放了手中的石子,释放点距地面的高度为h=l.25m,石子第一落点距离标志杆A为5.00m。
g取10m/s2,不计空气阻力,下面判断正确的选项是A、落地时石子的速度方向是竖直向下B、石子在着地前做倾斜的直线运动C、石子位移是6.25mD、释放石子时车速大约是10.0m/s2.如图是某质点的运动图象,由图象能够得出的正确结论是A.0-4s内的位移大小是3mB.0-1s内加速度是2m/s2C.0-4s内平均速度是2m/sD.0-1s内的速度方向与2-4s内速度方向相反3.如下图,表示做直线运动的某一物体在0~5s内的运动图象,由于画图人粗心未标明v-t图依旧x-t图,但第1s内的速度小于第3s内的速度,以下说法正确的选项是A、该图一定是v-t图B、该图一定是x-t图C、物体的速度越来越大D、物体的位移越来越大4.做匀加速沿直线运动的质点在第一个3s内的平均速度比它在第一个5s内的平均速度小3m/s,那么质点的加速度大小为A、1m/s2B、2m/s2C、3m/s2D、4m/s25.如下图,甲、乙两位同学做“拔河”游戏。
两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉。
假设凳子下表面各处的粗糙程度相同,且乙端的凳面上放四块砖,以下判断正确的时A、谁用的力气大就能够将凳子拉向自己B、由于甲端比较轻,甲容易将凳子拉向自己C、拔河过程中甲、乙的手受凳子对它的摩擦力总是大小相等方向相反D、由于乙端比较重,能够和手之间产生较大的摩擦,乙能够将凳子拉向自己6.如下图,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上,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,那么A、A与B之间一定存在摩擦力B、B与地之间一定存在摩擦力C、B对A的支持力一定小于mgD、地面对B的支持力的大小一定等于〔M+m〕g7、如下图,物体A 、B 用细绳连接后跨过定滑轮,A 静止在倾角为30o 的斜面上,B 被悬挂着。
静力学补充作业31.(多选)如图所示,在斜面上放两个光滑球A 和B ,两球的质量均为m ,它们的半径分别是R 和r ,球A 左侧有一垂直于斜面的挡板,两球沿斜面排列并处于静止,以下说法正确的是()A .斜面倾角θ一定,R >r 时,R 越大,r 越小,B 对斜面的压力越小B .斜面倾角θ一定,R =r 时,两球之间的弹力最小C .斜面倾角θ一定时,A 球对挡板的压力一定D .半径确定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A 受到挡板作用力先增大后减小2.(多选)伸如图所示,等腰直角斜劈A 的直角边靠在粗糙的竖直墙壁上,一根不可伸长的轻绳一端固定在竖直墙上,另一端与半径不可忽略的光滑球B 连接。
轻绳与水平方向成30°角,现将轻绳上端点沿竖直墙缓慢向上移动,A 始终处于静止状态,则()A.绳上拉力先减小后增大B.竖直墙对A 的摩擦力先减小后增大C.竖直墙对A 的摩擦力可能为零D.竖直墙对A 的支持力逐渐减小3.(多选)如图所示,将质量为m 的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O 点,小球静止在M 点,N 为O 点正下方一点,ON 间的距离等于橡皮筋原长,在N 点固定一铁钉,铁钉位于橡皮筋右侧。
现对小球施加拉力F ,使小球沿以MN 为直径的圆弧缓慢向N 运动,橡皮筋始终在弹性限度内,不计一切摩擦,重力加速度为g ,则下列说法正确的是()A.小球在M 向N 运动的过程中拉力F 的方向始终跟橡皮筋垂直B.小球在M 向N 运动的过程中拉力F 的方向始终水平C.小球在M 向N 运动的过程中拉力F 逐渐变大D.小球在M 向N 运动的过程中拉力F 先变大后变小4.(多选)如图所示是一个简易起吊设施的示意图,AC 是撑杆,质量不计,A 端与竖直墙用铰链连接,一滑轮固定在A 点正上方,现施一拉力F 拉绕过滑轮系在C 点的轻绳BC ,使重物P 缓慢上升,在AC 杆达到竖直前()A .BC 绳中拉力F T 越来越大B .BC 绳中拉力F T 越来越小C .AC 杆中的支持力F N 越来越大D .AC 杆中的支持力F N 不变5.(多选)如图所示,将两块光滑平板OA 、OB 固定连接,构成顶角为60°的楔形槽,楔形槽内放置一质量为m 的光滑小球,整个装置保持静止,OA 板与水平面夹角为15°.现使楔形槽绕O 点顺时针缓慢转动至OA 板竖直,重力加速度为g ,则转动过程中()A .OA 板对小球的作用力一直在减小B .OB 板对小球的作用力一直在增大C .OA 板对小球作用力的最大值为233mgD .OB 板对小球的作用力大小为mg 时,OA 板对小球的作用力大小也为mg6.如图所示,顶端装有光滑定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上,小物块A 置于斜面上,通过与斜面平行的细绳跨过定滑轮与沙漏B 相连接,在沙漏中的沙子缓慢流出的过程中,斜面体、物块A 、沙漏B 均保持静止。
静力学模拟试题及答案一、选择题1. 静力学中,力的平衡状态是指:A. 物体静止不动B. 物体速度为零C. 物体加速度为零D. 物体受力为零答案:C2. 以下哪项不是静力学中的基本概念?A. 力B. 力矩C. 动量D. 平衡答案:C二、填空题1. 根据牛顿第一定律,物体在不受外力作用时,将保持________状态。
答案:静止或匀速直线运动2. 在静力学中,当物体受到多个力作用时,若这些力的合力为零,则物体处于________状态。
答案:平衡三、简答题1. 解释什么是静力学中的二力平衡,并给出一个生活中的例子。
答案:二力平衡是指两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力作用在物体上,使得物体保持静止或匀速直线运动的状态。
例如,当一个人站在水平地面上时,其受到的重力和地面的支持力就是一对二力平衡的例子。
2. 描述力矩的三要素,并说明它们是如何影响力矩的大小和方向的。
答案:力矩的三要素包括力的大小、力臂的长度以及力的作用点。
力的大小越大,力臂越长,力矩就越大;力臂长度固定时,力的作用点越远离旋转轴,力矩也越大。
力矩的方向遵循右手定则,即当力的方向从旋转轴指向力的作用点时,拇指指向的方向即为力矩的方向。
四、计算题1. 一个质量为10kg的物体,受到一个水平向右的力F=20N,求物体的加速度。
答案:根据牛顿第二定律,F=ma,所以a=F/m=20N/10kg=2m/s²。
2. 一个杠杆长2m,一端固定,另一端受到一个垂直向下的力G=100N,求杠杆的力臂长度。
答案:由于杠杆平衡,力臂长度等于杠杆长度的一半,即1m。
五、论述题1. 论述静力学在工程学中的应用,并给出至少两个具体的例子。
答案:静力学在工程学中有着广泛的应用,例如:- 在建筑设计中,通过静力学分析可以确定建筑物结构的稳定性和承载能力,确保建筑物的安全。
- 在机械设计中,通过计算零件的受力情况,可以设计出既满足功能需求又具有足够强度的机械结构。
静力学练习题及参考答案1. 问题描述:一根长度为L的均质杆以一端固定在墙上,另一端悬挂一重物。
重物造成的杆的弯曲应力最大为σ。
杆的质量可以忽略不计。
计算重物的质量m。
解答:根据静力学原理,杆的弯曲应力可以用公式计算:σ = M / S,其中M是杆的弯矩,S是杆的截面横截面积。
因为杆是均质杆,所以它的截面横截面积在整个杆上都是相等的。
设杆的截面横截面积为A。
杆的弯矩M可以通过杆的长度L和重物的力矩T计算得到:M = T * (L/2)。
代入上面的公式,我们可以得到:σ = (T * (L/2)) / A。
根据题目的描述,我们可以得到如下等式:σ = (m * g * (L/2)) / A,其中g是重力加速度。
我们可以将这个等式转换成求解未知质量m的方程。
将等式两边的A乘以m,并将等式两边的m乘以g,我们可以得到如下方程:m^2 = (2 * σ * A) / (g * L)解这个方程,我们可以求得未知质量m。
2. 问题描述:一根均质杆的长度为L,质量为M。
杆的一端固定在墙上,另一端悬挂一重物。
杆与地面的夹角为θ。
重物造成的杆的弯曲应力最大为σ。
求重物的质量m。
解答:在这个问题中,除了重物的力矩,还需要考虑到重力对杆的力矩。
由于杆是均质杆,其质量可以均匀分布在整个杆上。
假设杆上的每个微小质量元都受到与其距离一致的力矩。
重物造成的力矩可以用公式计算:M1 = m * g * (L/2) * sinθ,其中g 是重力加速度。
由于杆是均质杆,它的质心位于杆的中点。
因此重力对杆的力矩可以用公式计算:M2 = M * g * (L/2) * cosθ。
根据静力学的原理,杆的弯曲应力可以用公式计算:σ = M / S,其中M是杆的弯矩,S是杆的截面横截面积。
在这个问题中,我们可以将弯曲应力的计算公式推广到杆的中点(也就是质心):σ = (M1 + M2) / S代入上面的公式,我们可以得到:σ = ((m * g * (L/2) * sinθ) + (M *g * (L/2) * cosθ)) / S根据题目的描述,我们可以得到如下等式:σ = ((m * g * (L/2) * sinθ) + (M * g * (L/2) * cosθ)) / (A / 2),其中A是杆的横截面积。
高考必备:模型+典例+方法+练习目录静摩擦力是被动力模型 (2)多个物体利用整体法隔离法处理模型 (3)静态平衡问题 (7)动态平衡 (8)一、利用解析法分析动态平衡模型 (10)二、利用图解法分析动态平衡模型 (12)三、利用动态圆分析动态平衡模型 (14)四、利用相似三角形分析动态平衡模型 (15)五、动杆死结死杆活结模型 (18)六、挂件模型 (20)斜面模型 (21)轻绳轻杆轻弹簧 (26)一、轻绳 (26)二、弹簧(橡皮筋) (27)三、轻杆 (27)环杆模型 (31)静摩擦力是被动力模型【模型】被动力:象物体间的挤压力,绳内张力和摩擦力,没有自己独立自主的方向和大小。
要看质点受到的主动力和运动状态而定,处于“被动地位” 。
被动力常常作为未知力出现。
【典例】(福建省漳州市2019届高三毕业班第一次教学质量检测)如图所示,“L”形支架AOB水平放置,物体P位于支架的OB部分,接触面粗糙;一根轻弹簧一端固定在支架AO 上,另一端与物体P相连.物体P静止时,弹簧处于压缩状态.现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转一小角度,P与支架始终保持相对静止.在转动的过程中,OB对P的()A.支持力增大B.摩擦力不变C.作用力增大D.作用力减小【答案】D【解析】对P受力分析,要考虑弹力是否变化,及其静摩擦力的变化即可.物体随OB 缓慢转过一个小角度,其受力分析如图所示.支持力N=mgcosθ,θ增大,支持力N减小,所以A错误;弹力F=f+mgsinθ,因弹力F不变,θ增大,f减小,所以B错误;OB对P的作用力大小等于支持力N和摩擦力f的合力F合=√N2+f2,由于N减小,f减小.OB对P的作用力大小将减小,所以C错误,D正确.【思想方法】静摩擦力大于0小于等于最大静摩擦力,静摩擦力方向与运动趋势方向相反。
运动趋势方向:利用假设法,假设接触面光滑,物体运动方向就是运动趋势方向。
静摩擦力大小和方向由其它力决定,一般根据平衡或者牛顿定律原理进行分析求解。
静力学和动力学练习题(含答案)静力学和动力学练题 (含答案)静力学练题1. 一个质量为10kg的物体置于水平面上。
一个力F = 50N施加在物体上,使其保持静止。
求摩擦力的大小。
解答:根据静力学的条件,物体保持静止时,合力为零。
我们可以设置以下方程:ΣF = F - F_f = 0其中,ΣF为合力,F为施加在物体上的力,F_f为摩擦力。
代入已知数据,得到:50N - F_f = 0解方程得到 F_f = 50N,因此摩擦力的大小为50N。
2. 一个质量为5kg的物体沿斜面下滑,斜面的倾角为30度。
在不考虑摩擦的情况下,求物体的加速度。
解答:根据静力学的条件,物体在斜面上保持平衡时,合力沿着斜面的方向为零。
我们可以设置以下方程:ΣF = m * g * sinθ - m * g * cosθ = 0其中,ΣF为合力,m为物体的质量,g为重力加速度,θ为斜面的倾角。
代入已知数据,得到:5kg * 9.8m/s^2 * sin30° - 5kg * 9.8m/s^2 * cos30° = 0解方程得到加速度 a = 4.9m/s^2,因此物体的加速度为4.9m/s^2。
动力学练题1. 一个质量为2kg的物体以速度4m/s沿着水平方向运动。
一个恒力F = 6N施加在物体上,与运动方向垂直。
求物体在3秒后的速度。
解答:根据动力学的条件,物体在受到恒力作用时,速度的变化可以通过牛顿第二定律来计算。
我们可以使用以下公式:F = m * a其中,F为力的大小,m为物体的质量,a为物体的加速度。
根据题目已提供的数据,可以计算出物体的加速度:6N = 2kg * a解方程得到 a = 3m/s^2。
然后,我们可以使用以下公式来计算物体的速度变化:v = u + a * t其中,v为物体的最终速度,u为物体的初始速度,a为物体的加速度,t为时间间隔。
代入已知数据,计算得到:v = 4m/s + 3m/s^2 * 3s = 4m/s + 9m/s = 13m/s因此,物体在3秒后的速度为13m/s。
专题4.3 静力学正交分解与临界现象(提高训练)1.(2019江苏)如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右.细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T ,则风对气球作用力的大小为A αsin TB αcos T C αsin .T D αcos .T 【考向】受力分析、正交分解、共点力的平衡【答案】C【解析】对小球受力分析小球受竖直向下的重力、竖直向上的空气浮力、细线的拉力、以及水平向右的风力;在水平方向上有:故C 选项正确;2.(2017年天津)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。
如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是A .绳的右端上移到b ',绳子拉力不变B .将杆N 向右移一些,绳子拉力变大C .绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D .若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移【考向】正交分解【答案】AB【解析】设两杆之间的距离为d 绳长为l ,OA 、OB 段分别为la 、lb ,则l=la+lb ,两部分绳子分别与竖直方向的夹角为βα、,受力分析如图所示;绳中各部分的张力大小相等,故βα=,满足又因为即l d =αsin ,αcos 2mg F =,d 、l 不变,所以αsin 为定值,α为定值,所以移动后绳子的拉力大小不变,故A 正确,将N 杆移动后,α增大,绳子的拉力增大故B 正确;3.直角劈形木块(截面如所示,∠ACB=37°)质量M =2kg,用外力顶靠在竖直墙上,已知木块与墙之间最大静摩擦力和木块对墙的压力成正比,即fm=kFN,比例系数k=0.5,则垂直作用于BC边的外力F应取何值木块保持静止.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)【答案】当20N≤F≤100N,木块保持静止.【解析】本题考查的是正交分解与静摩擦力大小方向的不确定性问题,对木块进行受力分析,若木块刚好不下滑,受力如左下图所示,根据共点力平衡有:Fsin37°+kFNcos37°=Mg,代入数据,解得F=20N.若木块刚好不上滑,受力如图右下图所示,根据共点力平衡有:Fsin37°=Mg+kFNcos37°,代入数据,解得F=100N,所以取值为20N≤F≤100N.4.(2016全国1)如图,一光滑的轻滑轮用细绳'OO悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。
高考物理复习资料:静力学高考物理复习资料:静力学力学部分静力学1、什么是力?什么是力的物质性和相互性?怎样描述一个力?借助超重、失重和圆周运动的知识理解力的作用效果。
力是如何分类的,高中阶段我们学过的力按照性质分有哪一些,按照效果分呢?2、地面上的物体所受的重力的本质是什么?人造卫星呢?重力的大小如何计算?方向如何规定,是指向地心吗?同一物体在不同纬度、不同高度所受的重力相同吗?什么是重心?重心的位置一定在物体上吗?一定在物体的几何中心上吗?3、在什么情况下会出现弹力?如何判断物体之间是否有弹力?接触面之间、绳子、杆产生的弹力方向如何确定?弹力的大小如何计算?一律采用胡克定律吗?什么是胡克定律?4、与弹簧有关的题目在高中阶段常见的有哪些?解题方法分别是什么?如何求解弹簧的弹力(弹簧秤的读数)?5、在什么时候出现摩擦力?什么时候是静摩擦力?什么时候是滑动摩擦力?摩擦力和弹力之间有什么关系?怎样判断滑动摩擦力的大小与方向?怎样计算静摩擦力的大小与方向?为什么我常说静摩擦力问题比滑动摩擦力更复杂呢?6、摩擦力总是阻力吗?它总做负功吗?你能举出实例加以说明吗(分静摩擦和滑动摩擦两种情况)?在斜面问题中,我们2、正交分解法在圆周运动中也起到了重要作用,你知道如何使用它吗?自行车、汽车、火车、飞机在转弯时各是什么力充当的向心力?在转弯时超速行驶会有什么危险?你知道圆锥摆是怎么回事吗?3、非匀速圆周运动的临界问题是怎么回事?你能将它们按照绳子类、轻杆类进行分类总结吗?为什么我常说圆周运动和能量问题的结合是天衣无缝的?万有引力1、开普勒的三大定律的内容是什么?在研究万有引力定律之前为什么要研究它?万有引力定律的内容是什么?适用于什么样的两个物体之间?2、在绕地球做匀速圆周运动的航天器中,失重是怎么回事?是不是真的没有重力?在那里哪些实验仪器不能用,哪些中学物理实验不能完成?3、如何计算做匀速圆周运动的卫星的加速度、向心加速度、所在处的重力加速度?如何用地球半径、地球表面的重力加速度求解地球质量?4、如何计算中心天体的质量、密度、不至于瓦解的最小自传周期?卫星的线速度、周期、角速度随轨道半径如何变化?它们的极值怎样?5、什么是三个宇宙速度,第一宇宙速度有哪两个表达式?卫星的轨道具有什么样的共性?什么是同步轨道,它和赤道轨道是一回事吗?6、近地卫星、同步卫星、赤道上的物体有什么区别与联系?它们的线速度、角速度、向心加速度各有什么大小关系7、什么是双星,在求解该类问题时除了注意它们具有相同的角速度之外,还应注意什么?8、卫星是如何通过椭圆轨道变轨的?一个卫星沿椭圆轨道运动中,它的线速度、动能、势能、机械能怎样变化?在变轨前后的两个匀速圆周运动中,其线速度、角速度、周期、动能、势能及总能量各有什么关系?。
高中物理静力学试题集锦(附参考答案)1. 如图所示,原长L O 为100公分的轻质弹簧放置在一光滑的直槽内,弹簧的一端固定在槽的O 端,另一端连接一小球,这一装置可以从水平位置开始绕O 点缓缓地转到铅直位置,设弹簧的形变总是在其弹性限度内,试在下述(a)、(b)两种情况下,分别求出这种装置从原来的水平位置开始缓缓地绕O 点转到铅直位置时小球离开原水平面的高度h o 。
(a)在转动过程中,发现小球距原水平面的高度变化出现40公分的极大。
(b)在转动过程中,发现小球离原水平面的高度不断增大。
答案:(a)37.5cm (b)100cm >ho >50cm2. 一很轻的水平金属丝在相距为 的两个支柱上,刚好张紧,但此时张力可以忽略不计。
金属丝的弹力常数为K ,一个质量m 的质点系于金属丝中点,并令其下。
计算让质点开始回升前所下落之高度h 。
答案:312)Kmg (=h 3. 如图所示,AB,BC,CD 和DE 为质量可忽略的等长细线,长度均为5公尺,A 、E 端悬挂在水平天花板上,AE=14公尺,B 、D 是质量均为m o =7公斤的相同小球,质量为M 的重物挂于C 点,平衡时C 点离天花板的垂直距离为7公尺,则质量M 若干?答案:M=18kg4. 如图所示,一半径为R 的刚性光滑球体静止放置,质量为M 的圆环状均匀弹性绳水平套在球体上,已知绳环原长时的半径为a=R/2,套在球体上时绳环的半径变为b=a 2。
假设弹性绳满足虎克定律,求此弹性绳之弹力常数K 。
答案:)RMg (π21+2=K 2 5. 如图所示,静止的圆锥体铅直放置, 顶角为α,有一质量为m 并分布均匀的细炼条圆环水平地套在圆锥体上。
忽略炼条与锥面之间的摩擦力,试求炼条中的张力T 。
答案:2αcot π2mg =T 6. 重W 自然长度为a 弹力常数为k 的弹性圈放置在顶角为2α的光滑垂直的正圆锥体上,如图所示。
试求平衡时圈面离圆锥顶点的距离h 。
1-3 试画出图示各结构中构件AB的受力图的受力图1-4 试画出两结构中构件ABCD的受力图的受力图1-5 试画出图a和b所示刚体系整体各个构件的受力图所示刚体系整体各个构件的受力图1-5a 1-5b 在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2,机构在图示位置平衡。
为二力杆,受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。
为二力杆,受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。
6F 2 F BCF ABB45oy x F BCF CD C60o F 130ox y 力构成封闭的力多边形,如图所示。
力构成封闭的力多边形,如图所示。
为二力杆为二力杆((受力如图所示受力如图所示)),故曲杆10a F BC60o F 130o F 2 F BCAB45o 解:机构中AB杆为二力杆,点A,B出的约束力方向即可确定。
由力偶系作用下刚体的平衡条件,点O,C处的约束力方向也可确定,各杆的受力如图所示。
对BC杆有:0=åM30sin20=-××MCBFB对AB杆有:杆有:ABFF=对OA杆有:杆有: 0=åM01=×-AOFMA求解以上三式可得:mNM×=31,NFFFCOAB5===,方向如图所示。
,方向如图所示。
////2-6求最后简化结果。
解:解:2-6a2-6a坐标如图所示,各力可表示为坐标如图所示,各力可表示为: :j Fi FF23211+=,i FF=2,j Fi FF23213+-=先将力系向A点简化得(红色的):j Fi FFR3+=,kFaMA23=方向如左图所示。
由于AR MF^,可进一步简化为一个不过A点的力点的力((绿色的绿色的)),主矢不变,其作用线距A点的距离ad43=,位置如左图所示。
,位置如左图所示。
2-6b同理如右图所示,可将该力系简化为一个不过A点的力(绿色的),主矢为:,主矢为:i F F R2-= 其作用线距A 点的距离a d43=,位置如右图所示。
第一章静力学公理和物体的受力分析一、选择题1、三力平衡定理是 _______ 。
① 共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点; ② 共面三力假设平衡,必汇交于一点; ③ 三力汇交于一点,那么这三个力必互相平衡。
2、 三力平衡汇交定理所给的条件是 _____ 。
① 汇交力系平衡的充要条件; ② 平面汇交力系平衡的充要条件; ③ 不平行的三个力平衡的必要条件; ④ 不平行的三个力平衡的充分条件;3、 图示系统只受F 作用而平衡。
欲使A 支座约束力的作用线 与AE 成30°角,那么斜面的倾角应为 ________ 。
①0° ②30° ③45°④60°② 一对平衡的力或一个力偶; ③ 一对平衡的力或一个力和一个力偶; ④ 作用力和反作用力或一个力偶。
、填空题1、 力F 沿直线AE 作用,其中一个分力的作用线与AE 成 30。
角,假设欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小,那么此 二分力间的夹角为 ________________ 度。
2、 ________________________________________________ 作用在刚体上的两个力等效的条件是 __________________________ _____________ 。
3、 将力F 沿X 、Y 方向分解,F= 100N, F 在X 轴上的 投影为86.6N,而沿X 方向的分力的大小为 115.47N,那么F 的Y 的方向分量与X 轴的夹角 为 _______ , F 在Y 轴上的投影为_______ 。
4、假设不计各物体重量,试分别画出各构杆和构造整体的受力图。
条件,那么该二力可能是 ______ 。
①作用力和反作用或是一对平衡的力;亠F第二章平面汇交力系和平面力偶系、选择题1、R 、F2、F3、F 4为作用于刚体上的平面共点力系,其 ③一定不通过A 点。
2、汇交于O 点的平面汇交力系,其平衡方程式可表示为二力 矩形式。
静力学试题及答案一、选择题1. 静力学中,力的平衡条件是什么?A. 力的大小相等B. 力的方向相反C. 力的大小相等,方向相反D. 力的大小和方向都相等答案:C2. 以下哪个不是静力学的基本概念?A. 力的合成B. 力的分解C. 力的平衡D. 力的守恒答案:D二、填空题1. 在静力学中,当一个物体处于________时,我们称其为平衡状态。
答案:静止或匀速直线运动2. 根据牛顿第一定律,物体在没有外力作用下,将保持________状态。
答案:静止或匀速直线运动三、简答题1. 简述牛顿第三定律的内容及其在静力学中的应用。
答案:牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上。
在静力学中,这一定律用于分析物体间的相互作用,确保系统的力平衡。
2. 解释什么是静摩擦力,并说明其在物体保持静止状态时的作用。
答案:静摩擦力是阻止物体滑动的力,其大小与引起滑动的外力相等,但方向相反。
在物体保持静止状态时,静摩擦力与外力平衡,防止物体发生运动。
四、计算题1. 一个质量为10 kg的物体,受到水平方向上的两个力F1和F2的作用,F1 = 50 N,F2 = 30 N,求物体受到的合力。
答案:首先确定两个力的方向,如果F1和F2方向相反,则合力F = F1 - F2 = 50 N - 30 N = 20 N;如果F1和F2方向相同,则合力F = F1 + F2 = 50 N + 30 N = 80 N。
2. 一个斜面上的物体质量为20 kg,斜面与水平面的夹角为30°,求物体受到的重力分量在斜面方向上的分力。
答案:物体受到的重力G = m * g = 20 kg * 9.8 m/s² = 196 N。
在斜面方向上的分力 F = G * sin(θ) = 196 N * sin(30°) = 98 N。
五、分析题1. 一个均匀的直杆,长度为L,固定在水平面上的A点,B点自由悬挂,求直杆的平衡条件。
静力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体处于平衡状态的充要条件是()。
A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 合力和合力矩中至少有一个为零答案:C2. 以下哪个力不是保守力?()。
A. 重力B. 弹簧力C. 摩擦力D. 静电力答案:C3. 一物体在水平面上受到一个斜向上的拉力F,下列关于物体受力的说法正确的是()。
A. 物体受到的重力和支持力是一对平衡力B. 物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力C. 物体受到的重力和拉力是一对平衡力D. 物体受到的拉力和支持力是一对平衡力答案:A4. 一个质量为m的物体,受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体的加速度一定为F/mB. 物体的加速度一定为0C. 物体的加速度可能为0D. 物体的加速度一定为F/m答案:C5. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体的加速度一定为F/mB. 物体的加速度一定为0C. 物体的加速度可能为0D. 物体的加速度一定为F/m答案:C6. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C7. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C8. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C9. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C10. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
静力学(由高考到竞赛)陕西师大附中陈宏社一、一般物体的平衡1、共点力的平衡:1>共点力:几个力如果作用在物体的同一个点,或者它们的作用线相交于同一个点,这几个力叫做共点力。
2>例题分析:【例】如图所示,三个相同的支座上分别放着三个质量和直径都相等的光滑圆球α、b、c,支点P、Q在同一水平面上.α球的重心Oa位于球心,b球的重心Ob位于球心的正上方,C球的重心Oc位于球心的正下方.三个球都处于平衡状态.支点P对α球、b球、c球的弹力分别为Fa、Fb、Fc,则(A)A.Fa=Fb=Fc B.Fb>Fa>Fc C.Fb<Fa<Fc D.Fa>Fb=Fc 【例】重为G的均质杆一端放在粗糙的水平面上,另一端系在一条水平绳上,杆与水平面成α角,如力对物体的作用可以改合力对物体的平动有影响合力矩对物体的转动有影响)0(=∑外F∑=)0(M图所示,已知水平绳中的张力大小F1,求地面对杆下端的作用力大小和方向.【【例】如图所示,长为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂,绳子与水平方向的夹角在图上已标示,求横杆的重心位置。
【例】重量为G 的一根均匀硬棒AB,杆A 端被绳吊起,在杆的另一端B 作用一个水平的拉力F,把杆拉向右边,使整个系统平衡后,棒与绳跟竖直方向夹角为?和?,如图所示,求证tan 2tan θα=【例】如图所示:一重为G 的绳子.它的两端挂在同一高度的两个挂钩上,绳的两端与水平线的夹角为θ,则绳的最低点处的张力为多大?【例】如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 是球心,碗的内表面光滑.一根轻质杆的两端固定有两个小球,质量分别是m 1、m 2,当它们静止时,m 1、m 2与球心的连线跟水平面分别成60°30°角,则碗对两小球的A. 1∶ 1 C. 1 2 【练习】如图所示,BC两个小球均重G,用细线悬挂而静止于A、G两点,细线BC伸直.求:⑴AB和CD两根细线的拉力各多大?⑵细线BC与竖直方向的夹角是多大?【练习】如图所示,光滑半球壳直径为a,与一光滑竖直墙面相切,一根均匀直棒AB与水平成60°角靠墙静止,求棒长.【练习】如图所示,在墙角处有一根质量为m的均匀绳,一端悬于天花板上的A点,另一端悬于竖直墙壁上的B点,平衡后最低点为C,测得绳长AC=2CB,且在B点附近的切线与竖直成α角,则绳在最低点C处的张力和在A处的张力各多大?【练习】如图所示,对均匀细杆的一端施力F,力的方向垂直于杆.要将杆从地板上慢慢地无滑动地抬起,试求杆与地面间的最小摩擦因数.2、转动平衡1>力矩(是改变物体转动状态的原因 )力的三要素是大小、方向和作用点。
静力学
1.如图所示,斜面和竖直档板均光滑,斜面倾角为θ,A、B两个光滑小球如图放置在斜面和竖直档板之间,两小球质量均为m,求:
(1)斜面对小球A和B的支持力;
(2)竖直档板对小球B的支持力。
2.所受重力分别为G
1和G
2
的滑块A,B,由绕过定滑轮的细绳相连后,叠放
在水平桌面上,如图所示.已知A,B间的摩擦系数为μ1,B与桌面间的摩擦系数为μ2。
问
(1)至少要用多大的水平力F才能拉动A?
(2)如果F作有在B上,则至少要用多大的力才能拉动B?
3.如图所示,一个质量为M=5.0kg,倾角θ=45°的楔形物质A放在粗糙水平面上,斜面上有一质量m=1.0kg的物体B,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,A与地之间的动摩擦因数μ2=0.3,当B沿斜面滑下时,A
对地保持静止不动。
求B滑下过程中地面对A的支持力和
摩擦的大小、方向。