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力矩的平衡题库
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高中物理>力矩的平衡
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简介
高中物理-力矩的平衡
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题目预览(可预览10题)
【简答题】
[1/211]如图所示，电源电动势为ε，内阻为r，滑动变阻器总阻值为3r，间距为d的两平行金属板AB、CD竖直放置，闭合电键S时，板间电场可视为匀强电场．板间有一长...
参考答案：
 （1）由题意可知，当滑动变阻器滑片位于变阻器中点时，闭合电键S，平行金属板间的电压 U=
U=
又因为平行金属板间是匀强电场，根据电场强度与电势差的关系有： E=
（2）轻杆恰能静止时所受力矩平衡， 两小球所受重力的力矩为反方向，且M重a＜M重b 两小球所受电场力的力矩为同方向， 因此力矩平衡时则有：M重a+M电a+M电b=M重b mgsinθ×
又因为Eq=
可解得θ=37°或217° （3）由（2）分析知小球P运动的速度最大时轻杆与竖直方向夹角为37°，因为同杆转动，所以有： vb=2va 由动能定理得：
可解出va=
答：（1）求两极板间电场强度E的表达式为
（2）将轻杆从如图位置顺时针转过θ时（θ＜360°）由静止释放，轻杆恰能静止，θ=37°或217°； （3）若将轻杆从如图位置由静止释放，轻杆将绕轴O顺时针转动，求小球a运动的最大速度
|
参考解析：
ɛR+r
【简答题】
[2/211]如图所示：质量不计的杆O1B和O2A，长度均为l、O1和O2为光滑固定转轴，A处有一突起物搁在O1B的中点，B处用细绳系在O2A的中点，此时两短杆便组...
参考答案：
| 以O2A为研究对象、O2为轴，有： F1?
以O1B为研究对象O1为轴，有： F1?l=F2?
联立解得： F2=
答：A处受到的支承力大小为
|
参考解析：
l2
【简答题】
[3/211]如图所示，一个轻质直角形薄板ABC，AB=0.80m，AC="0.60" m，在A点固定一垂直于薄板平面的光滑转动轴，在薄板上D点固定一个质量为m=0...
参考答案：
|
(1)0.5m (2)74°（3）2.32m/s
|
参考解析：
（1）设小球D距AC为x，距AB为y。
根据力矩平衡得：
所以
（2）设AD连线与AC边的夹角为θ，由几何关系可知
。根据机械能守恒定律得AD边转过的最大角度是2θ，所以AB边转过的最大角度是2θ=74°
（3）根据机械能守恒定律，小球运动到最低点时，重力势能最小，动能最大
在转动过程中，薄板上各点角速度相同，所以
【简答题】
[4/211]（1）（6分）如图所示为一皮带传动装置。已知A、B、C三轮的半径之比为4 ：2 ：3，传动过程中皮带不打滑。则A轮边缘上的M点和C轮边缘上的N点的线速...
参考答案：
|
（1）2 ：1，3 ：2（2）433（N）
|
参考解析：
（1）（6分）2 ：1（3分），3 ：2（3分）
（2）（9分）由有固定转动轴物体的平衡条件得
FLSin37 0＝m 1gL／2＋m 2gL ＋mgL／2（7分）
解得：F＝433（N） （2分）
【简答题】
[5/211]下图是居民小区内常见的健身器材。使用时手可以握在①或②处，脚可以踩在④或⑤处。手脚一起用力时，器械前半部绕支点③转动。下列最费力的方式是 【图片】 [...
参考答案：
| D |
参考解析：
无
【简答题】
[6/211]有人设计了一种新型伸缩拉杆秤。结构如图，秤杆的一端固定一配重物并悬一挂钩，秤杆外面套有内外两个套筒，套筒左端开槽使其可以不受秤纽阻碍而移动到挂钩所在位...
参考答案：
解：（1）套筒不拉出时杆秤恰好平衡，此时两套筒的重力相对秤纽的力矩与所求的合力矩相等，设套筒长度为L，合力矩  （2）力矩平衡    （3）正常称衡1kg重物时，内外两个套筒可一起向外拉出  力矩平衡   外层套筒丢失后称物，此时内套筒左端离秤纽距离为  力矩平衡    |
参考解析：
无
【简答题】
[7/211]绝缘杆两端分别固定带等量异种电荷的小球，把它放在匀强电场中，开始杆与匀强电场方向平行，当杆绕其中点转过180°时，需克服电场力做功W．在这个过程中两小...
参考答案：
| 设杆长为d，转过的角度为α，根据题意得： M1=F1•L1=Eq
M2=F2•L2=Eq
因两力矩均使杠杆逆时针转动，则总力矩M=M1+M2=Eqdsinα． 则 当杆绕其中点转过180°时，E、q、d均不变，sinα的大小先增大后减小，故力矩也先增大后减小． 当α=45°时，由于以逆时针力矩为正方向，力矩方向为顺时针，则此时力矩为M=-Eqdsin45°=-
又转一周电场力做功W=2Eqd， 由上两式得M=-
故答案为：先增大后减小，-
|
参考解析：
d2
【简答题】
[8/211]如图（a）所示，ABCO是固定在一起的T型支架，其中水平部分AC是质量为M=2kg、长度为L=1m的匀质薄板，OB是轻质硬杆，下端通过光滑铰链连接在水...
参考答案：
| 该同学的结论不正确． 钢块在杆上运动时，对杆产生的摩擦力是滑动摩擦力，方向沿杆向右，该力对轴O同样有力矩作用． 支架恰好不翻转的力矩平衡方程应该是 Mg（l1-
式中N=mg，f=μN=μmg 带入数据：2×10×（0.75-0.5）=2×10x+0.5×2×10×0.5 可解得：x=0，所以只要钢块沿杆滑行s1=0.75m到达B点，支架即翻转． 另外，钢块沿杆滑行时，有 μmg=ma，解得a=μg=5m/s2 钢块在杆上最多能滑行的距离 S2=
由于S2＞S1，所以当钢块滑到B点时T型支架就会翻转． 答：当钢块滑到B点时T型支架就会翻转． |
参考解析：
L2
【简答题】
[9/211]如图所示为“研究有固定转动轴物体的平衡条件”实验，力矩盘上各同心圆的间距相等。在A、B两点分别用细线悬挂若干钩码，C点挂上弹簧秤后力矩盘平衡。已知每个...
参考答案：
| （1）2.0，3 |
（2） |
参考解析：
无
【简答题】
[10/211]如图所示，一根均匀直杆OA可绕过O点且垂直于纸面的轴转动，在A端用竖直向上的力F将它拉到与竖直方向成α角的位置（α＜90°），现将力F的方向沿逆时针方...
参考答案：
| B |
参考解析：
无
