高中物理力矩的平衡条件试题

一架梯子长25米，靠在光滑的竖直墙上，梯子底端离墙7米，关于梯子受力情况的判断，正确的是（   ）

A．梯子受到两个竖直方向的力，两个水平方向的力

B．梯子受到两个竖直方向的力，一个水平方向的力

C．梯子受到三个竖直方向的力，两个水平方向的力

D．梯子受到一个竖直方向的力，两个水平方向的力

如图，框架ABC由三根长度均为l、质量均为m的均匀细棒组成，A端用光滑铰链铰接在墙壁上．现用竖直方向的力F作用在C端，使AB边处于竖直方向且保持平衡，则力F的大小为　   　．若在C点施加的作用力改为大小为1.5mg、方向始终垂直于AC边的力F′，使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当框架具有最大动能时，力F′所做的功为　   　．

一足够长的斜面，最高点为O点，有一长为l＝1.00 m的木条AB，A端在斜面上，B端伸出斜面外。斜面与木条间的摩擦力足够大，以致木条不会在斜面上滑动。在木条A端固定一个质量为M＝2.00 kg的重物（可视为质点），B端悬挂一个质量为m＝0.50 kg的重物。若要使木条不脱离斜面，在下列两种情况下，OA的长度各需满足什么条件？

①木条的质量可以忽略不计。
②木条质量为m′＝0.50 kg，分布均匀。

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=0.40kg的小球，现用测力计竖直向上拉住B点，使AB水平，如图（a），测得拉力F₁=2.0N；再用测力计竖直向上拉住C点，使AC水平，如图（b），测得拉力F₂=2.0N（g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

（1）小球和转动轴的距离AD；
（2）在如图（a）情况下，将小球移动到BC边上距离A点最近处，然后撤去力F₁，薄板转动过程中，AB边能转过的最大角度；
（3）在第（2）问条件下，薄板转动过程中，B点能达到的最大速度。

如图（1）所示，均匀长方体木块长b=18cm，高h=16cm，宽L=10cm，被两个力传感器支撑起来，两传感器间距为a=10cm且到木块两边的距离相等，传感器能够将支撑点的受力情况通过数据采集器在计算机屏幕上反映出来。现用一弹簧测力计水平拉木块，拉力作用在木块的中点且缓慢均匀增大，木块则始终保持静止状态，计算机屏上出现如图（2）所示的图线。问：
图（2）上的直线A反映的是_______________传感器上的受力情况（“左边”或“右边”）弹簧测力计的最大拉力是_______________N。

如图所示，两根重杆OA和AB，由铰链连接，并用铰链悬挂在天花板上，B位于O的正下方，若在B端分别施加图示方向的力F₁、F₂、F₃和F₄，则其中可能使两杆保持静止的是（     ）

A．F1

B．F2

C．F3

D．F4

一块木板可绕过O点的光滑水平轴在竖直平面内转动，木板上放有一木块，木板右端受到始终与木板垂直的力F，从图中位置A缓慢转到位置B，木块相对木板不发生滑动。则在此过程中，力F和F的力矩M_F大小的变化情况是（   ）

A．F始终保持不变，MF先变小后变大

B．F始终保持不变，MF先变大后变小

C．F先变大后变小，MF先变小后变大

D．F先变大后变小，MF先变大后变小

一根粗细均匀的金属棒AB，棒的A端用轻绳同定在天花板上，棒的B端用水平拉力F拉着而使金属棒处于静止状态。轻绳与竖直方向的夹角为α，金属棒与竖直方向的夹角为β，下列说法正确的是

A．sinβ＝2sinα	B．cosβ＝2cosα
C．tanβ＝2tanα	D．cotβ＝2cotα

如图，竖直轻质悬线上端固定，下端与均质硬直棒OB的三分之一处A点连接，悬线长度也为OB的三分之一，棒的O端用水平轴铰接在墙上，棒处于水平状态。改变悬线长度，使线与棒的连接点由A向B逐渐右移，并保持棒始终处于水平状态。则悬线拉力（     ）

A．逐渐减小	B．逐渐增大
C．先减小后增大	D．先增大后减小

水平导轨AB固定在支架CD上，其形状、尺寸如图所示。导轨与支架的总质量M=4kg，其重心在O点，它只能绕支架C点且垂直于纸面的水平轴转动。质量m=1kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端，现受到水平拉力F=2.5N的作用。已知小铁块和导轨之间的动摩擦因数μ＝0.2。g取10m/s²，求：

（1）小铁块刚开始运动时的加速度大小？
（2）小铁块运动到离A端多远时，支架将要开始翻转？
（3）若在小铁块运动的过程中，支架始终保持静止，则拉力F作用的最长时间为多少？

如图所示是古代农村中使用的一种舂米工具，O为固定轴，石块固定在A端，脚踏左端B可以使石块升高至P处，放开脚，石块会落下打击稻谷，若脚用力F，方向始终竖直向下，假如石块升到P处的过程中每时刻都处于平衡状态，则： （　　）

A．F先变大后变小	B．F的大小始终不变
C．F的力矩始终不变	D．F的力矩先变大后变小

如图丙所示，一质量分布均匀的梯子，重为G₁，斜搁在光滑的竖直墙上，重为G₂的人沿梯子从底端A开始匀速向上走，人的重心离地的高度h逐渐增大，整个过程梯子不滑动。如图丁所示为力F随高度h变化的函数图像，则下列关于力F的说法中正确的是：（　　）

A．F为墙面对梯子上端B施加的力

B．F为人对梯子施加的力

C．F为梯子对地面施加的弹力

D．F为梯子对地面施加的摩擦力

如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g取10m/s²）

A．物体加速度大小为2m/s^2

B．F的大小为21N

C．4s末F的功率大小为42W

D．4s内F做功的平均功率为42W

如图，倾角为，质量不计的支架的端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮，点处有一固定转轴，⊥，＝＝0.3m。质量＝lkg的物体置于支架的端，并与跨过定滑轮的轻绳相连，绳另一端作用一竖直向下的拉力，物体在拉力作用下沿做匀速直线运动，己知物体与间的动摩擦因数＝0.3。为保证支架不绕点转动，物体向上滑行的最大距离＝m。若增大后，支架仍不绕点转动，物体能向上滑行的最大距离(填："大于"、"等于"或"小于"。)(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

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．