高中物理相互作用、力与机械计算题

（本小题满分17分）一个物体，质量为 m，在光滑的水平面上以速度v₀沿AB方向匀速运动，在某一时刻（位置O处）受到两个互相垂直的水平恒力作用，一个力大小为F，另一个力的方向与v 的方向成 θ角，如图示，当物体速度为2v₀时，物体正处于另一个力的作用线OP上的P点，求：

（1）物体从O到P的运动时间t；
（2）物体从O到P的位移y；
（3）OP方向上的作用力F。

如图所示，质量M=kg的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量m=kg的小球相连悬在空中。今用跟水平方向成α=30°角的力F=N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s²。求：

（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；
（2）木块与水平杆间的动摩擦因数为μ.

如图，在水平面上质量为的物体在于水平方向成的拉力F作用下，由静止开始运动，运动后立即撤去拉力F，物体在水平面继续运动后速度减为零，物体在整个过程中运动，求拉力F的大小（已知：，，）。

如图所示，用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，AC绳能承受的最大拉力为150N，而BC绳能承受的最大的拉力为100N，求物体最大重力不能超过多少？

如图所示，一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角，且θ＝60 °，所有接触点和面均不计摩擦．试求墙面对小球的作用力F₁和A点对小球的作用力F₂.

如图所示,物体的质量为2 kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F,若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围．

如图所示，一质量为m=100kg的箱子静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因素为μ=0.5。现对箱子施加一个与水平方向成θ=37°角的拉力，经t₁=10s后撤去拉力，又经t₂=1s箱子停下来。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g＝10m/s²。求：

（1）拉力F大小；
（2）箱子在水平面上滑行的位移x。

有一种机械装置，叫做“滚珠式力放大器”，其原理如图所示，斜面A可以在光滑水平面上滚动，斜面B以及物体C都是被固定的，它们均由钢材制成，钢珠D置于A.B.C之间，当用水平力F推斜面A时，钢珠D受到物块C.斜面B的压力分别为、。已知斜面A.B的倾角分别为、，不计一切摩擦力及钢珠自身重力，试求、的大小。

用穿过钢管的绳索吊起钢管，钢管重1.8×10⁴N，长2m厚度可略去不计，如图所示，绳索能承受的最大拉力为1.5×10⁴N，绳索全长至少要多长？

将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳．每根细绳分别连着一个量程为5N，最小刻度为0.1N的弹簧测力计．沿着两个不同的方向拉弹簧测力计．当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出．

（1）由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为      N和      N．
（2）在方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力．
（3）求其合力的大小．

一根弹性细绳原长为L，劲度系数为k，将其一端穿过一个光滑小孔O（其在水平地面上的投影点为O′）的固定的木板，系在一个质量为m的滑块A上，A放在水平地面上．小孔O离绳固定端的竖直距离为L，离水平地面高度为h（h＜），滑块A与水平地面间的最大静摩擦力为正压力的μ倍．问：

（1）当滑块与O′点距离为r时，弹性细绳对滑块A的拉力为多大？水平地面对滑块A的支持力为多大？
（2）滑块处于怎样的区域内时可以保持静止？其面积大小？

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）

用细绳AC和BC吊一重物，质量为1kg，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，如图，g取10m/s²．

（1）在图中画出物体的受力示意图；
（2）求绳AC、BC受到的拉力大小各为多少．

如图所示，一足够长的固定光滑斜面倾角=37°，两物块A、B的质量1kg、4kg。两物块之间的轻绳长L=0.5m，轻绳可承受的最大拉力为T=12N，对B施加一沿斜面向上的力 F，使A、B由静止开始一起向上运动，力F逐渐增大， g取10m/s²（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。

（1）若某一时刻轻绳被拉断，求此时外力F的大小；
（2）若轻绳拉断瞬间A、B的速度为3m/s，绳断后保持外力F不变，求当A运动到最高点时，A、B之间的距离。

如下图所示，一个人用与水平方向成θ＝37°角的斜向下的推力F推一个重G＝200Ｎ的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5（sin37⁰=0.6,cos37⁰=0.8,g=10m/s²）。

（1）求推力F的大小；
（2）若此人不改变推力Ｆ的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，则箱子做匀加速直线运动，推力作用时间t₁=4s后撤去，撤去后箱子做匀减速直线运动，加速度大小均为a=5m/s²,求箱子滑行的总位移为多大?