时间:2019-07-03 00:44:28
1、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
2、实验题 如图所示，在“有固定转动轴物体的平衡条件”实验中，调节力矩盘使其平衡，弹簧秤的读数为___________N。此时力矩盘除受到钩码作用力F1、F2、F3和弹簧拉力F4外，主要还受到___________力和___________力的作用。如果每个钩码的质量均为0.1kg，盘上各圆半径分别是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m（取g=10m/s2），则F2的力矩是___________N·s，有同学在做实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距，检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因，并提出简单的检验方法（如图所示，将答案填在下表空格中）。
参考答案：1.9（1.8～2.0均可），重，支持，0.1 
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 A在汽车制造厂中给车轮定重心的工序就是使车轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轮轴上，为达到这个目的，工人可以在某方向轮缘边上钻下质量为m1的少量金属，也可以在反方向轮缘边上焊上质量为m2的少量金属（焊锡重不计），则m1______m2（填“大于”、“小于”、“等于”或“不好比较”）．
参考答案：工人在某方向轮缘边上钻下质量为m1的少量金属，或在反方向轮缘边上焊上质量为m2的少量金属（焊锡重不计），都可以使车轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轮轴上；
故根据力矩平衡条件，焊上的质量为m2的少量金属与钻下的质量为m1的少量金属的整体的重心也在轮轴上，有：m1gR=m2gR，解得m1=m2；
故答案为：等于．
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图（a）所示，ABCO是固定在一起的T型支架，其中水平部分AC是质量为M=2kg、长度为L=1m的匀质薄板，OB是轻质硬杆，下端通过光滑铰链连接在水平地面上，可绕水平轴O在竖直面内自由转动，支架A端搁在左侧平台上．已知AB的长度l1=
| 3 4 |
| L 2 |
| 3 4 |
参考答案：该同学的结论不正确．
钢块在杆上运动时，对杆产生的摩擦力是滑动摩擦力，方向沿杆向右，该力对轴O同样有力矩作用．
支架恰好不翻转的力矩平衡方程应该是
Mg（l1-L2）=N?x+f?h；
式中N=mg，f=μN=μmg
带入数据：2×10×（0.75-0.5）=2×10x+0.5×2×10×0.5
可解得：x=0，所以只要钢块沿杆滑行s1=0.75m到达B点，支架即翻转．
另外，钢块沿杆滑行时，有
μmg=ma，解得a=μg=5m/s2
钢块在杆上最多能滑行的距离
S2=v202a=322×5m=0.9m
由于S2＞S1，所以当钢块滑到B点时T型支架就会翻转．
答：当钢块滑到B点时T型支架就会翻转．
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳．开始时圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置．现以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若两圆盘转过的角度θ=
| π 6 |
| π 3 |
参考答案：以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若两圆盘转过的角度θ=π6时，质点m的速度最大，此时力矩平衡，故：
F?r=mg?2rsin30°
解得：F=mg；
根据能量守恒定律得
F?π3r=mg?2rcosπ3解得F=3mgπ
本题答案是：mg，3mgπ．
本题解析：
本题难度：一般