高中物理力矩的平衡条件试题

如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为       N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。

(16分)
如图甲所示，有两个质量均为0.4 kg的光滑球，半径均为r＝3 cm，静止在半径R＝8 cm的光滑半球形碗底，求两球之间相互作用力的大小（取g＝10 m/s²,sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）

如图所示，有一长为L质量为M的木板，一端用铰链固定在水平地面上，另一端靠在直墙上，木板与地面夹角为，设木板与竖直平面AO之间没有摩擦。在木板的上端放一个质量为m的物体，物体与木板间动摩擦因数为，试回答：
（1）物体将作什么运动并求出由A到B所用的时间。
（2）木板对墙上A点的压力随时间而变化的关系式。

改进后的"研究有固定转动轴物体平衡条件"的实验装置如图所示，力传感器、定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤，已知力矩盘上各同心圆的间距均为 $5cm$ 。

（1）做这样改进的有点是（）

A．	力传感器既可测拉力又可测压力
B．	力传感器测力时不受主观判断影响，精确度高
C．	能消除转轴摩擦力引起的实验误差
D．	保证力传感器所受拉力方向不变

（2）某同学用该装置做实验，检验时发现盘停止转动时 $G$ 点始终在最低处，他仍用该盘做实验。在对力传感器进行调零后，用力传感器将力矩盘的 $G$ 点拉到图示位置，此时力传感器读数为 $3N$ 。再对力传感器进行调零，然后悬挂钩码进行实验，此方法（选填"能"、"不能"）消除力矩盘偏心引起的实验误差，已知每个钩码所受重力为 $1N$ ，力矩盘按图示方式悬挂钩码后，力矩盘所受顺时针方向的合力矩为Nm。力传感器的读数为 $N$ 。

如图所示，AB为一轻质杠杆，O为支点，BO＝2AO，AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球，杠杆在水平位置平衡，若将两球同时浸没在某液体中，液体的密度小于铜和铁的密度，则

A．杠杆仍能保持平衡	B．铜球一端下降
C．铁球一端下降	D．液体密度未知，故无法判断哪端下降

如图（1）所示，斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索，它们的一端都系在塔柱上．对于每组对称钢索，它们的上端可以看成系在一起，即两根钢索对塔柱的拉力F₁、F₂作用在同一点．它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力F一样，如图（2）所示．这样，塔柱便能稳固地伫立在桥墩上，不会因钢索的牵拉而发生倾斜，甚至倒下．如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布如图（3）所示，要保持塔柱所受的合力竖直向下，那么钢索AC、AB的拉力F_AC、F_AB应满足

A．                 B．
C．        D．

下列各图中，所有接触面都是光滑的，所有物体都处于静止状态．P、Q两个物体之间不存在弹力的是  

如图所示，abc为质量均匀的直角等边曲杆，曲杆可绕c端的光滑铰链,在竖直平面内转动。若施加在a端的力F始终竖直向上，在曲杆顺时针缓慢转动90⁰（从实线转到虚线）的过程中，力F的力矩M大小的变化情况是 

A．一直M减小	B．M一直增大
C．M先减小后增大	D．M先增大后减小

．如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO<OC，在A、C两点分别挂有二个和三个砝码，木棒处于平衡状态。如在木棒的A、C点各减少一个同样的砝码，则木棒

（A）绕O点顺时针方向转动。
（B）绕O点逆时针方向转动。
C）平衡可能被破坏，转动方向不定。
（D）仍能保持平衡状态。

用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体的平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等。

（1）在用细线悬挂钩码前，下列措施中哪些是必要的：
(A)判断力矩盘是否处在竖直平面
(B)判断横杆MN是否严格保持水平
(C)判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
(D)判断力矩盘的重心是否位于盘中心
（2）在力矩盘上A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡，如图所示，已知每个钩码所受重力为1N，则此时弹簧秤示数应为__________N。
（3）若实验前，弹簧秤已有0.2N的示数，实验时忘记对弹簧秤进行调零，则完成实验后测量出的顺时针力矩与逆时针力矩相比，会出现__________（选填：“＞”、“＝”或“＜”）。

如图2所示，棒AB的B端支在地上，另一端A受水平力F作用，棒平衡，则地面对棒B端作用力的方向为：（  ）

A．总是偏向棒的左边，如F1

B．总是偏向棒的右边，如F3

C．总是沿棒的方向如F2

D．总是垂直于地面向上如F4

如图所示，一块涂有炭黑玻璃板，质量为2kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上运动。一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得 OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm.求外力F的大小。（g=10m/s²,不计阻力）

如图所示，一根质量均匀、长度为1m的直杆OA可绕过O点且垂直于纸面的轴转动，为了测量杆的质量。现用一个F=12N的水平力在A端将它拉到与竖直方向成37⁰角的位置并处于静止状态，则F力产生的力臂为__________m，杆的质量为__________kg。

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。