高中物理相互作用、力与机械计算题

在双人花样滑冰比赛中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，质量为m的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为θ，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度为g，求：
(1)该女运动员受到拉力的大小．
(2)该女运动员做圆锥摆运动的周期．

如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45⁰，斜面倾角为30⁰，整个装置处于静止状态。（g=10m/s²）求：（所有结果均保留三位有效数字）

（1）绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；
（2）若在竖直面内另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小的拉力的大小。

如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50  kg，g取10 m/s².试求：
(1)此时地面对人的支持力的大小；
(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小．

如图所示，半径为r=10cm、质量为M=1.8kg的均匀球靠竖直墙放置，左下方有一厚为h=4cm、质量为m=1kg的木块．（取g=10m/s²）

（1）若不计摩擦．用多大的水平力F推木块才能使球恰好离开地面？
（2）此时木块对地的压力？

如图所示，用细绳将重球悬挂在光滑墙壁上，绳子与墙夹角为θ，球的重力为G。

（1）用力的分解法则作出重力和重力沿绳子方向及垂直墙壁方向的两个分力
（2）这两个分力的大小是多大？

如图所示，轻绳OA、OB与OC悬挂一质量为m的物体，OA与水平方向夹角为60°，OB位于水平方向．

（1）求OB绳上的拉力的大小T₁；
（2）若保持O点位置不变，将OB由水平位置绕O点逆时针缓慢旋转30°，求此位置处OB上拉力的大小T₂；
（3）若保持O点位置不变，将OB由水平位置绕O点逆时针缓慢转动90°，求此过程中OB上拉力的最大值T_max和最小值T_min．

一个质量为m、电量为+q的小球，用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，场强为E，平衡时悬线与竖直方向间夹角α="30" °(如图所示)，若将匀强电场E的方向逆时针转过角度β=45°，小球重新平衡时悬线与竖直方向间夹角正切为多大?（可以保留根号）

用三根轻绳将质量为2kg的物块悬挂在空中，如图所示．已知ac与水平天花板、bc与竖直墙壁间的夹角均为60°，且轻绳ac、bc是完全相同的绳子，取g=10m²/s．求：

（1）两轻绳：ac绳和bc绳中的拉力分别是多大？（结果可用根式表示）
（2）如果增加悬挂重物的重力，请判断ac、bc哪根轻绳先断？

如图所示，AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为8kg的物体，若保持AC绳的方向不变，AC与竖直向上方向的夹角为60°，BC绳的方向与竖直向上方向的夹角为θ且可以改变，（g=10N/kg）试求

（1）当θ=60°且物体平衡时，BC绳上的拉力大小；
（2）θ在0～90°的范围内，物体平衡时BC绳上拉力的最大值和最小值．

为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为 α的斜面（已知sin α＝0.34，cos α＝0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔Δ T＝0.20 s）内小铜块沿斜面下滑的距离 s _i（ i＝1，2，3，4，5），如下表所示。

s 1	s 2	s 3	s 4	s 5
5.87cn	7.58cm	9.31cm	11.02cm	12.74cm

由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为_______m/s ²，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为_________。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80 m/s ²）

如图所示,轻绳OA一端系于天花板上,与竖直方向的夹角为30°,水平轻绳OB的一端系于竖直墙上,O点挂一重物。如果绳OA能承受的最大拉力是300N,其余两绳能承受的拉力足够大,那么在O点最多能挂多重的重物?此时绳OB的拉力是多大?

如图所示，某同学拉动一个质量的箱子在水平地面上以速度匀速前进，已知箱子与地面间的动摩擦因数，拉力与水平地面的夹角为.（空气阻力忽略不计，取，）求：

（1）内人前进的路程
（2）拉力的大小 .

滑板运动是一项非常刺激的水上运动（如图所示），研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力N垂直于板面，大小为kv²，其中v为滑板速率（水可视为静止）．某次运动中，在水平牵引力F作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=40kg/m，人和滑板的总质量为80kg，（重力加速度g取10m/s²，sin 37°=0.6，忽略空气阻力）． 试求：

（1）水平牵引力F的大小；
（2）滑板的速率v=？
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．菁优网版权所有
【专题】共点力作用下物体平衡专题．
【分析】（1）对滑板和人整体受力分析，然后运用共点力平衡条件列式求解；
（2）根据平衡条件求出支持力后，根据题中的支持力和速度关系公式求解滑板的速率．

风筝（图甲）借助于均匀的风对其作用力和牵线对其拉力的作用，才得以在空中处于平衡状态．如图乙所示，风筝平面AB与地面夹角为30°，风筝质量为300g，求风对风筝的作用力的大小．（风对风筝的作用力与风筝平面相垂直，g取10m/s²）

(6分)在医院里常用如下图所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗．不计滑轮组的摩擦和绳子的质量，绳子下端所挂重物的质量是5 kg.问：病人的腿所受水平方向的牵引力是多大？(g=10m/s²)