C. 索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下 D. 为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布 【答案】C
【解析】A、以桥身为研究对象,钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向,则钢索对索塔的 向下的压力数值上等于桥身的重力,增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变,故A错误;B、由图甲可知2Tcos??Mg,当索塔高度降低后,?变大,cos? 变小,故T变大,故B错误 C、由B的分析可知,当钢索对称分布时,2Tcos??Mg,钢索对索塔的合力竖直向下,故C正确
D、受力分析如图乙,由正弦定理可知,只要
FFAB?AC ,钢索AC、AB的拉力FAC、FAB进行合sin?sin?成,合力竖直向下,钢索不一定要对称分布,故D错误;综上分析:答案为C
(2019·江苏卷)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中
A. 弹簧的最大弹力为μmg B. 物块克服摩擦力做的功为2μmgs C. 弹簧的最大弹性势能为μmgs D. 物块在A点的初速度为2?gs 【答案】BC
【解析】小物块压缩弹簧最短时有F弹??mg,故A错误;全过程小物块的路程为2s,所以全过程
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中克服摩擦力做的功为:?mg?2s ,故B正确;小物块从弹簧压缩最短处到A点由能量守恒得:
12EPmax??mgs,故C正确;小物块从A点返回A点由动能定理得:??mg?2s?0?mv0,解得:
2v0?2?gs,故D错误。
(2019·4月浙江选考)如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的登场细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则
A. 杆对A环的支持力变大 B. B环对杆的摩擦力变小 C. 杆对A环的力不变
D. 与B环相连的细绳对书本的拉力变大 【答案】B
【解析】A.对两环和书本的整体受力分析,竖直方向:2N=mg,可知将两环距离变小后杆对A环的支持力不变,选项A错误;
BD.对圆环B受力分析可知,f=Tcosθ;对书本:2Tsinθ=mg,解得
(其中的θ是绳与杆之
间的夹角),则当两环距离变小后,θ变大,则f减小,与B环相连的细绳对书本的拉力T变小,选项B正确,D错误;
C.同理,杆对A环的摩擦力减小,杆对A环的支持力不变,则杆对A环的力减小,选项C错误。 【2018·全国新课标I卷】如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )
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A. B.
C.
【答案】 A
D.
【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识,匀变速直线运动规律贯穿高中物理。
【2018·天津卷】明朝谢肇淛《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之,曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则
A. 若F一定,θ大时FN大 B. 若F一定,θ小时FN大 C. 若θ一定,F大时FN大 D. 若θ一定,F小时FN大 【答案】 BC
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则F?FN1cos?90??故解得FN??????????????FN2cos?90????2FN1cos?90????2FN1sin, FN?FN1?FN2,2?2?2?2??F2sin?2,所以F一定时, ?越小, FN越大; ?一定时,F越大, FN越大,BC正确;
【点睛】由于木楔处在静止状态,故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解,根据平行四边形定则,画出力F按效果分解的图示.并且可据此求出木楔对A两边产生的压力.对力进行分解时,一定要分清力的实际作用效果的方向如何,再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可. 【2017·新课标Ⅲ卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内) A.86 cm 【答案】B
B. 92 cm
C. 98 cm D. 104 cm
【考点定位】胡克定律、物体的平衡
【名师点睛】在处理共点力平衡问题时,关键是对物体进行受力分析,再根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力,然后列式求解;如果物体受到三力处于平衡状态,可根据矢量三角形法,将三个力移动到一个三角形中,然后根据正弦定理列式求解。前后两次始终处于静止状态,即合外力为零,在改变绳长的同时,绳与竖直方向的夹角跟着改变。
【2017·天津卷】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
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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 【答案】AB
【解析】设两杆间距离为d,绳长为l,Oa、Ob段长度分别为la和lb,则l?la?lb,两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β,受力分析如图所示。绳子中各部分张力相等,Fa?Fb?F,则???。
n??满足2Fcos??mg,d?lasin??lbsin??lsin?,即sidmg,F?,d和l均不变,l2cos?则sin α为定值,α为定值,cos α为定值,绳子的拉力保持不变,衣服的位置不变,故A正确,CD错误;将杆N向右移一些,d增大,则sin α增大,cos α减小,绳子的拉力增大,故B正确。
Fala??FblbOd
mg【考点定位】受力分析,共点力的平衡
【名师点睛】本题是力的动态平衡的典型模型,学生并不陌生,关键要判断出绳子和竖直方向的夹角只与绳长和两杆间的距离有关。
【2017·新课标Ⅰ卷】如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N。初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为?(??起,并保持夹角?不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中
π)。现将重物向右上方缓慢拉2
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