时间:2017-09-23 23:19:50
1、简答题 如图所示，一块质量为0.6kg均匀平板AB长0.8m，其左端搁在水平地面上，板与地面的夹角为370，板中心C垂直固定在轻支架上，支架长OC为0.3m，支架下端与水平固定转轴O连接．在平板A点处有一质量为0.5kg的小物体m以初速v0沿板向上运动，物体与平板间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2．试求：
（1）平板所受的重力的力矩；
（2）小物体运动到距B端多远恰能使平板翻转？
（3）若要保证平板不翻倒，给物体的初速度v0不能超过多大？
参考答案：（1）平板重力的力矩MG=mgLG=0.6×10×0.3×0.6N?m=1.08?N?m
（2）设物体距离C点的距离为X，根据力矩平衡有：MN+Mf=MG
? m1gX?cos37°+μm1gL?cos37°=MG?
? 代入数据，求得?X=0.21m
? 即距B端距离为0.4-0.21m=0.19?m
（3）滑行的最大距离为Sm=0.4+0.21m=0.61m
由动能定理得-m1gSmsin37°-μm1gSm?cos37°=-12m1v02
代入数据，求得v0=3.04m/s
答：（1）平板所受的重力的力矩为1.08N．m．
（2）小物体运动到距B端0.19m恰好使平板翻转．
（3）若要保证平板不翻倒，给物体的初速度v0不能超过3.04m/s．
本题解析：
本题难度：一般
2、实验题 在验证“有固定转动轴的物体的平衡条件”实验中，某同学操作步骤如下：
（1）①将力矩盘的金属轴O固定在铁架台上，把力矩盘套在轴上并使盘面保持竖直。同时在铁架台上固定一横杆。力矩盘上画上若干同心圆，供确定力臂时参考；
②将钉子固定在力矩盘的四个任意位置上，四个钉子上分别用细线悬挂不同个数的钩码；
③当力矩盘在这四个力的作用下处于平衡状态时，测出各个力的力臂，将力和力臂的数据记录在数据表中；
④改变钉子的位置，重复实验一次。
改正其中的错误：________________________________________________________ 。
（2）如果实验结果中顺时针力矩与逆时针力矩不相等，有明显误差，其原因可能为________________________________________________________。
参考答案：（1）②四个钉子应该一个用弹簧秤拉，其余三个钉子上分别用细线悬挂不同个数的钩码
（2）力矩盘偏心
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 如图所示，质量为m的均匀半圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=________；保持力F始终垂直于AB，在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动，直到AB到达竖直位置的过程中，力F的大小变化情况是___________。
参考答案：mg/2、先增后减
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 ［物――选修2-2］（15分）
⑴（5分）常见的传动方式有_____________、____________、________________和齿轮传动等。齿轮传动的传动比是主动轮与__________的转速之比，传动比等于___________的齿数之比。
⑵（10分）液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强向各个方向传递的原理制成的。图为一小型千斤顶的结构示意图。大活塞A的直径D1=20cm,小活塞B的直径D2="5" cm，手柄的长度OC=50cm，小活塞与手柄的连接点到转轴O的距离DO=10cm。现用此千斤顶使质量m=4×103kg的重物升高了h=10cm。g取10m/s2，求：（ⅰ）若此千斤顶的效率为80%，在这一过程中人做的功为多少？（ⅱ）若此千斤顶的效率为100％，当重物上升时，人对手柄的作用力F至少要多大？
参考答案：见解析
本题解析：
（1）链传动?带传动?液压传动?从动轮?从动轮?主动轮?（2）（10分）（i）将重物托起h需要做的功?
?①设人对手柄做的功为
，则千斤顶的效率为
?②代入数据可得
?③? (ii)设大活塞的面积为
,小活塞的面积为
，作用在小活塞上的压力为
,当于斤顶的效率为100%时，有
?④??
?⑤当和F都与杠杆垂直时，手对杠杆的压力最小。利用杠杆原理，有
?⑥由④⑤⑥式得F="500N?" ⑦
本题难度：一般
5、选择题 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
参考答案：由力臂的定义可知，动力臂L1=0Bcosα，阻力臂L2=OAcosβ；
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得：F×0Bcosα=G×OAcosβ；
因为OA、OB的长度不变，cosα=cosβ（α与β为对顶角），石球受到的重力G保持不变，所以动力F的大小保持不变．
又因为动力F大小不变，cosα先变大后变小，所以动力F和它的力臂的乘积先变大后变小．
由上叙述可知选项A、C的说法不正确．
故选BD．
本题解析：
本题难度：简单