1、填空题 两根均匀直棒AB和BC长度相等，AB的重为2G，BC的重为G，现在B、C两处分别施加竖直向上的力FB和FC，使AB和BC棒均呈水平平衡，则此两力的大小分别为FB=______，FC=______．
时间:2017-11-10 08:18:09
1、填空题 两根均匀直棒AB和BC长度相等，AB的重为2G，BC的重为G，现在B、C两处分别施加竖直向上的力FB和FC，使AB和BC棒均呈水平平衡，则此两力的大小分别为FB=______，FC=______．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060519/4ztymluteat.png\">
参考答案：设直棒的长度为L，对BC段研究有：G?L2=FCL，解得FC=G2．
对两根直棒整体分析，根据力矩平衡有：2G?L2+G?3L2=FB?L+FC?2L
解得FB=3G2．
故答案为：3G2，G2．
本题解析：
本题难度：简单
2、简答题 静止在水平地面上的粗细均匀的木棒长为L，质量为M，可绕固定转轴O自由转动．现用一始终垂直棒的作用力F作用于棒的一端，将木棒缓慢拉至竖直位置．则在拉起过程中，拉力F做的功为多少？
下面是某同学的
棒在拉力F作用下转过1/4圆弧，
故F做的功W=F×2πL/4=FπL/2
你认为上述解法是否正确？若正确，
请说明理由；若错误，请给出正确结果，并说明理由．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060519/croywnn0au2.png\">
参考答案：上述解法不正确．
?因为棒在缓慢拉动过程中有力矩平衡．
由FL=MgL2COSθ?（θ为棒与水平面夹角）可知：
当θ逐渐增大，所以F逐渐减小，F是变力，不可直接用W=FS．
正确解法：
利用动能定理，有?
WF-MgL2=0?
所以WF=MgL2
答：在拉起过程中，拉力F做的功为MgL2．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 图中的OAB是一个弯成直角的杆，可绕O点垂直于纸面的轴转动．杆的OA段长30cm，OB段长40cm．现用F=10N的力作用在）OAB上，要使力F对轴O的力矩最大，F应怎样作用在杆上？画出示意图．最大力矩是______．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060519/wugdj3xbzy2.png\">
参考答案：600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060519/54qk5shbu2b.png\">
力F大小一定，当力臂最大时，力矩最大．最大的力臂等于OB，则当力F垂直于OB连线斜向上时，力矩最大．示意图如图．
最大力矩M=F?OB=10×0.4=4N?m．
故答案为：当力F垂直于OB连线斜向上时，力矩最大．示意图如图．4N?m．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，A为电磁铁，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环．现将A、B、C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在空中，天平保持平衡．当增大A中电流时，绝缘磁环C将向上运动．在绝缘磁环C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力，则下列描述正确的是（ ）
A．天平仍保持平衡
B．天平左盘先下降后上升
C．天平左盘先上升后下降
D．天平左盘一直下降至最低点600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060519/g30eniofti2.png\">
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单
5、简答题 如图所示，绝缘轻杆长L=0.9m，两端分别固定着带等量异种电荷的小球A、B，质量分别为mA=4×10-2kg，mB=8×10-2kg，A球带正电，B球带负电，电荷量q=6.0×10-6C．轻杆可绕过O点的光滑水平轴转动，OB=2OA．一根竖直细线系于杆上OB中点D使杆保持水平，整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度E=5×104N/C．不计一切阻力，取g=10m/s2，求：
（1）细线对杆的拉力大小；
（2）若将细线烧断，当轻杆转过90°时，A、B两小球电势能总的变化量；
（3）细线烧断后，在杆转动过程中小球A的最大速度．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060519/5vpxinbzht2.png\">
参考答案：600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060519/0mwrutnboim.png\">
（1）根据有固定转动轴物体的平衡条件，有：
mAgL3+TL3=mBg2L3
T=（2mB-mA）g=1.2（N）
故细线对杆的拉力大小为1.2N
（2）杆转过90°时，电场力对两带电小球做正功，电势能减少，所以有：
△E=W=qAEL3+qBE2L3=qEL
代入数据得：△E=0.27（J）
故A、B两小球电势能总的变化量为0.27J．
（3）当力矩的代数和为零时，B球的速度达到最大，此时有：
mBg2L3sinθ?=mAgL3sinθ+qE2L3cosθ+qEL3cosθ
所以有：tanθ=3qE(2mB-mA)g?=34
故θ=37°
由动能定理得：
mBg2L3cosθ+qE2L3(1+sinθ)+qEL3(1+sinθ)-mAgL3cosθ=12mAv2A+12mBv2B
vB=2vA
联立求得：vA=2m/s
故细线烧断后，在杆转动过程中小球A的最大速度为2m/s．
本题解析：
本题难度：一般