参考答案和解析
答案:
解析:
50 N【解题指要】本题考查的知识点是三个共点力的平衡问题.
先对物体m进行受力分析,m受两个作用力:竖直向下的重力G,竖直向上的绳子拉力F'.物体处于静止状态,所以G和F'是一对平衡力,根据平衡条件知.
F'=G=mg
再对O点作受力分析.O点处受到三个作用力:绳子OA的拉力FA,方向沿OA绳子向上;绳子OB的拉力FB,方向沿OB绳向上;下面绳子竖直向下的拉力F.图3-13是受力图.
由图知,FA、FB是相互垂直的.因此,在用力的平衡条件解题时,取OB方向为分解力的两个方向之一是最方便的.
根据力的平衡条件,FA、F在OB方向上分力之和等于FB.因为FA垂直于FB,它在OB方向上的分量为零,所以F在OB方向上的分力就等于FB.由此可知

Fcos60°=FB
因此08绳子的张力为
FB=Fcos60°=F'cos60°=mgcos60°
代入题给数值得
FB=10×10×cos60°N=50 N
注意,在三个共点力平衡的问题中,通常可以取水平方向和竖直方向为分解力的两个方向.
根据力的平衡条件,沿水平方向有
FAsin30°=FB sin60°①
沿竖直方向有
FAcos30°+FBcos60°=F=mg②
由式①、②解得



显然,FA、FB的合力是F的平衡力-F,因为FA、FB相互垂直,所以由直角三角形的知识知FB=Fcos60°
更多“如图3-6所示,一根细绳的两端分别系于A点和B点,在0点处悬挂一个重物,质量m=10 kg,物体处于静止状态,则绳0B的张力是().(g取10 m/s2.)”相关问题
  • 第1题:

    质量为10kg的物体,从20m.的高处自由落下,g取10m/s2.则第2秒末的即时功率是__________w,第2秒内的平均功率是__________W,2秒内的平均功率是__________W.


    答案:
    解析:
    2000 1500 1000

  • 第2题:

    如图3-10所示,一个物体A从高为h的光滑坡面上下滑,滑到最低点时进入一辆停放在光滑水平面上的小车上,小车在A的带动下开始运动,最后A相对静止在小车上.已知:A的质量m1=2 kg,小车的质量m2=8 kg,A与车之间的摩擦因数μ=0.8,h=1.25 m.取g=10 m/s2,求:
    (1)A相对于小车静止时,小车速度的大小;
    (2)A相对于小车静止前,A在小车上运动的时间;
    (3)A在小车上滑行时,相对于地面运动的路程.


    答案:
    解析:
    (1)A从坡面上滑下时有
    由此得A进入小车时的速度为

    代人数值得ν0=5 m/s
    由动量守恒知A与小车相对静止时,小车的速度为

    代人数值得 ν=1 m/s
    (2)对A用动量定理,有

    (3)对A用动能定理,有




    【解题指要】本题是一道综合性较强的力学计算题.它涵盖的知识点有:机械能守恒定律、
    动量守恒定律、动量定理、动能定理.可见,本题几乎包含了力学部分的所有主要内容.
    物体A从h高处沿光滑坡面下滑时,机械能守恒,由此可计算A进入小车前的速度,因为小车在光滑的水平面上运动,不受摩擦阻力作用,所以A进入小车后,小车和A作为一个系统动量守恒.用动量守恒定律可以计算A和小车整体运动的速度.A与小车之间有摩擦力,正是因为摩擦力的作用,A在小车上滑行一段距离后,相对小车静止,A与小车最后一起运动.A在小车上滑行时,A做匀减速直线运动,小车做匀加速直线运动.因为题意要求滑行时间和路程,所以分别用动量定理和动能定理解题最为直接方便.

  • 第3题:

    如图2-8所示,一个物体沿光滑的斜面从顶端由静止开始下滑,斜面高h=10 m,斜面的倾角是30°.物体滑到斜面中点的时间t=()s,速率ν=()m/s.(取g=10 m/s2)


    答案:
    解析:
    2 10 【解题指要】本题的考点是初速度为零的匀加速直线运动.
    物体在光滑的斜面上受重力和斜面支持力的作用,重力和支持力的合力沿斜面向下,因此物
    体做匀加速直线运动.重力、支持力的合力的大小是
    F=mg sinθ
    式中θ为斜面的倾角.由牛顿第二定律知物体运动的匀加速度为

    初速度为零的匀加速直线运动的位移公式是

    设斜面的长度为l,物体运动到中点时的位移为

    把它代入式②得物体运动到中点的时间是

    把式①代入上式得

    由图2-8知
    h=lsin θ

    代入式③解得

    再由初速度为零的匀加速直线运动的速度公式得物体在中点的速度为
    ν=at=gt sinθ
    代入已知数值得
    ν=10×sin 30°×2 m/s=10 m/s

  • 第4题:

    如图所示,两物体M、N用绳子连接,绳子跨过固定在斜面顶端的滑轮(不计滑轮的质量和摩擦力),N悬于空中,M放在斜面上,均处于静止状态,当用水平向右的拉力F作用于物体M时,M、N仍静止不动,则下列说法正确的是( )。

    {图}

    A. 绳子的拉力始终不变
    B. M受到的摩擦力方向沿斜面向上
    C. 物体M所受到的合外力变大
    D. 物体M总共受到4个力的作用

    答案:A
    解析:
    当施加拉力F后M与N状态未变,以N为研究对象做受力分析,其受重力与拉力均为变,故选A,M受到的摩擦力可能沿斜面向上也可能沿斜面向下亦可能不受摩擦力,M受到合外力还是为0不变,M受到的力4个或5个,有摩擦力为5个,没有摩擦力为4个

  • 第5题:

    如图所示,真空中有A、B两个等量异种点电荷,0、M、N是AB连线的垂线上的三个点,且A O>OB。一个带负电的检验电荷仅在电场力的作用下,从M点运动到N点,其轨迹如图中实线所示。若M、N两点的电势分别为M和N,检验电荷通过M、Ⅳ两点的动能分别为Ekm和Ekn,则( )。


    答案:B
    解析:
    由于带负电的检验电荷仅在电场力的作用下由M运动到Ⅳ,说明检验电荷受到的电场力方向大致是向左的,故A带正电,B带负电,又因为AO>OB,所以M、Ⅳ两点的电势并不相等,M处于更接近B点的等势面上,N处于更远离B点的等势面上,故φM<φN。由于检验电荷带负电,故带负电的检验电荷处于N点时的电势能小于在M点时的电势能.故在Ⅳ点时的动能大于在M点时的动能,即EKM<EKN,B项是正确的。

  • 第6题:

    如图所示,一个内表面光滑的半球型碗放在水平桌面上,碗口处于水平状态,0是球心,有两个带同种电荷的质量分别为m1和m2的视为质点的小球,当它们静止后处于如图所示的状态,则m1和m2两球对碗的弹力大小之比为(  )。




    答案:B
    解析:

  • 第7题:

    如图所示,两重物M1和M2的质量分别为m1和m2,两重物系在不计重量的软绳上,绳绕过均质定滑轮,滑轮半径r,质量为M,则此滑轮系统对转轴O之动量矩为:



    答案:C
    解析:
    提示 根据动量矩定义和公式:LO= MO(m1v) + MO(m2v)+JO轮w。

  • 第8题:

    物体重力的大小为Q,用细绳BA、CA悬挂(如图示),α=60°,若将BA绳剪断,则该瞬时CA绳的张力为( )。


    A.0
    B.Q
    C.05Q
    D.2Q

    答案:C
    解析:
    可用动静法,在A上加惯性力

  • 第9题:

    如图所示,两重物M1和M2的质量分别为m1和m2,两重物系在不计重量的软绳上,绳绕过均质定滑轮,滑轮半径r,质量为M,则此滑轮系统的动量为:



    答案:B
    解析:
    提示 根据动量的定义p=∑mivi。

  • 第10题:

    物重力的大小为Q,用细绳BA、CA悬挂(如图所示),α=60°,若将BA绳剪断,则该瞬时CA绳的张力大小为:


    A. 0
    B. 0.5Q
    C.Q
    D. 2Q

    答案:B
    解析:
    提示:可用动静法,在A上加惯性力。

  • 第11题:

    用细绳悬挂在气球下面的物体以10m/s匀速上升,在离地面40m高度处细绳断开,绳断后物体不受任何阻力,g取10m/s²,则()

    • A、物体立即做自由落体运动
    • B、物体先向上做匀减速直线运动,再做自由落体运动
    • C、物体离地的最大距离是40m
    • D、物体离地的最大距离是45m

    正确答案:B,D

  • 第12题:

    在轻质弹簧下端悬挂一质量为0.1kg的物体,当物体静止后,弹簧伸长了0.01m,取g=10m/s2。该弹簧的劲度系数为()

    • A、1N/m
    • B、10N/m
    • C、100N/m
    • D、1000N/m

    正确答案:C

  • 第13题:

    如图8-2所示,物块A放在水平的光滑桌面上,用细绳的一端系住A绳穿过小孔O,另一端系物块B.当A在桌面上以角速度ω=5 rad/s绕O做匀速圆周运动时,绳被拉紧,B静止才动.已知A的质量mA=1 kg,A离O的距离为1 m,则B的质量等于(  )(取g=10 m/s2)


    A.2.5 kg
    B.2 kg
    C.1.5 kg
    D.0.5 kg

    答案:A
    解析:
    本试题考查的知识点是牛顿定律和圆周运动的向心力. A、B用一根细线系在两端,当细线拉紧时,线上各点的张力相等.A受细线拉力FA作用,B受重力G和细线拉力FB的作用,A的重力和桌面的支持力抵消,不予考虑.FA=FB=F.A做匀速圆周运动,它的向心力就是细线拉力F.B静止不动.
    对A、B写出牛顿方程有

  • 第14题:

    如图5—15所示,用一条细绳通过一个光滑的滑轮将一个0.20 kg的砝码和光滑桌面上的一个0.80 kg的小车连接在一起.开始时用手握住小车使砝码离开地面.1.0m,然后放手使小车从静止开始运动.试计算:
    (1)开始时砝码的重力势能(g取10 m/s2).
    (2)放手后砝码到达地面时小车的速度(桌面足够长).


    答案:
    解析:
    2J,2 m/s

  • 第15题:

    某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m,这时物体速度为2m/s,则手对物体做的功为__________(g取10m/s2).


    答案:
    解析:
    12 J

  • 第16题:

    如图.一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于0点,右端跨过位于O’点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体.00’,段水平,长度为L,绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码,平衡后物体上升L,则钩码的质量为( )。


    答案:D
    解析:
    假设平衡后轻环的位置为P,平衡后,物体上升L,说明此时P00,恰好构成一个边长为L的正三角形,绳中张力处处相等,均为Mg,故钩码的重力恰好与P0,、P0拉力的合力等大反向,由三角函数关系可知.钩码的重力为 敝其质量为 ,故选D。

  • 第17题:

    如图所示,墙上有两点M和N分别钉有两铁钉,M和N的连线与水平方向的夹角为45。,两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端同定于M点的铁钉上,另一端跨过N点的光滑铁钉悬挂一质量为m1的重物,在绳上距M点l/2的P点系上一质量为m2的重物.平衡后绳的MP段正好水平。则m1/m2为( )。


    A.51/2
    B.5/21/2
    C.2
    D.21/2

    答案:B
    解析:
    对绳子上的结点p进行受力分析:


  • 第18题:

    质量为2k9的物体,在沿x方向的变力作用下,在x=0处由静止开始运动。设变力与x的关系如图所示。试由动能定理求物体在x=5,10,15m处的速率。



    答案:
    解析:

  • 第19题:

    质量m1与半径r均相同的三个均质滑轮,在绳端作用有力或挂有重物,如图所示。已知均质滑轮的质量为m1=2kN·s^2/m,重物的质量分别为m2=2kN·s^2/m,m3=1kN·s^2/m,重力加速度按g=10m/s^2计算,则各轮转动的角加速度α间的关系是(  )。


    A. α1=α3>α2
    B. α1<α2<α3
    C. α1>α3>α2
    D. α1≠α2=α3

    答案:B
    解析:

  • 第20题:

    如图所示,两重物M1和M2的质量分别为m1和m2,两重物系在不计质量的软绳上,绳绕过勻质定滑轮,滑轮半径为r,质量为m,则此滑轮系统对转轴O之动量矩为:



    答案:C
    解析:
    根据动量矩定义和公式:Lo=Mo(m1v)+Mo(m2v)+Jo轮ω

  • 第21题:

    如图4-63所示,两重物m1和m2的质量分别为m1和m2,两重物系在不计质量的软绳上,绳绕过均质定滑轮,滑轮半径为r,质量为M,则此滑轮系统对转轴O之动量矩为()。



    答案:C
    解析:
    提示:根据动量矩定义和公式

  • 第22题:

    质量为5.0×103kg的物体,在高空受到的重力为4.8104N,该处的重力加速度g=()m/s2。如果该处有另一质量为5kg的物体,放在竖直放置的劲度系数k=1000N/m的弹簧上,物体处于静止状态,则弹簧的压缩量x=()m。


    正确答案:9.6;0.048

  • 第23题:

    如果平面力系使物体处于平衡状态,则该力系向其所在平面内任一点处移置简化的结果必为()

    • A、N=0M≠0
    • B、N≠0M=0
    • C、N≠0M≠0
    • D、N=0M=0

    正确答案:D