《物理难题总动员》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理难题总动员（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理难题总动员物理难题总动员-如图所示，在水平天花板的 A 点处固定一根轻杆 a，杆与天花板保持垂直。杆的下端有一个轻滑轮 O。另一根细线上端固定在该天花板的 B 点处，细线跨过滑轮 O，下端系一个重量为 G 的物体。BO 段细线与天花板的夹角为 =30o。系统保持静止，不计一切摩擦。下列说法中正确的是（）A细线 BO 对天花板的拉力大小是Ba 杆对滑轮的作用力大小是Ca 杆和细线对滑轮的合力大小是 GDa 杆对滑轮的作用力大小是 G以重物 G 为研究对象，重物 G 在只受重力和细线的拉力作用而平衡，所以细线对重物的拉力与重物的重力等大反向。因为细线不计重力，题目不计一切摩擦，故细线的拉力的大
2、小处处为 G，所以 A 选项细线 BO 对天花板的拉力大小是 G。以细线与滑轮的接触点为研究对象，接触点平衡，则可知两段细线拉力的合力与滑轮给接触点的支持力等大反向，作图可得滑轮给接触点的支持力大小为 G。以滑轮为研究对象，滑轮静止，只受 a 杆和细线接触点的压力，所以 C 选项错误，应该为 0。而且 a 杆对滑轮的作用力应该与细线给滑轮的作用力等大反向，即为 G，所以 D 选项正确。-如图所示，A、B 都是重物，A 被绕过小滑轮 P 的细线所悬挂，B 放在粗糙的水平桌面上；滑轮 P 被一根斜短线系于天花板上的 O 点； 是三根线的结点，b 水平拉着 B 物体，c 沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细
3、线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于平衡静止状态。若悬挂小滑轮的斜线 OP 的张力是 ，则下列说法中错误的把 OP 绳的张力分解为水平方向和竖直方向的，OP 绳跟水平方向的夹角为 30 度，则水平方向上 F1=Fcos30=30N，竖直方向上F2=Fsin30=103N，弹簧的弹力跟 F2 相等，应为 103N，故 A 错；OP 绳子的拉力为 203N，定滑轮不省力，重物 A 的质量为103kg，故 B 错；桌面对 B 的摩擦力跟 F1 相等，为 30N，故 C 错；OP 跟竖直方向夹角为 60 度，故 D 对。-一质量为 m 的物块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施
4、加一个竖直向下的恒力 F，如图所示。则物块A仍处于静止状态111 加压前，由平衡条件mgsin=mgcos解得 =tan加压 F 后，再进行受力分析（mg+F)sin=(mg+F)cos由上式，物体平衡，合力为 0，根据牛 1，物体无加速度，所以任然静止是的，他是静止的记住，只要推出在倾角为 的斜面上=tan只要不在水平方向施加力的话物体始终平衡合力是不变，但摩擦力在变这个知识点叫摩擦角，以上只是对这个结论的推导，也是这道题所考察的知识点222 解题关键在于判断沿斜面向下的力是否大于最大静摩擦力mgcos 为滑动摩擦力一般认为滑动摩擦力的值与最大静摩擦力的值相同由已知可得 mgsinmgcos
5、（即沿斜面向下的力小于最大静摩擦力）此时摩擦力的大小应该等于 mgsin同理可得（mg+F)sin(mg+F)cos即摩擦力大小=（mg+F)sin最大静摩擦力因此物体仍处于静止状态 -如图 16 所示，小圆环 A 吊着一个质量为 m2 的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线,一端拴在小圆环 A 上，另一端跨过固定在大圆环最高点 B 的一个小滑轮后吊着一个质量为 m1 的物块。如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及摩擦都可以忽略不计，绳子又不可伸长，若平衡时弦 AB 所对应的圆心角为 ，则两物块的质量比 m1/m2 应为（ ）A. cos（/2） B. sin（/2） C. 2sin（
6、/2） D. 2sin受力分析！对 A，大圆环的的支持力沿法线方向！沿着切线方向合力为 0！弦切角=/2重力和法线夹角=所以，沿切线方向：m2gsin=m1gcos(/2)sin=2sin(/2)cos(/2)m1/m2=2sin(/2)选择：C-如图所示，三根长度均为 L 的轻绳分别连接于 C、D 两点，A、B 两端被悬挂 在水平天花板上，相距 2L，现在 C 点上悬挂一个质量为M 的重物，为使 CD 绳保持水平，在 D 点上可施加力的最小值为1/2mg AC CD BD 绳都是绷紧的可知 ABCD 是个等腰梯形BAC=ABD=60 度就绳子的节点 C 受力分析由于物体的重量C 受一个竖直向
7、下大小为 mg 的拉力绳 AC 会给 C 一个沿 CA 方向的拉力，绳 CD 会给 C 一个沿 CD 方向的拉力正交分解这些力或由力的平行四边形定则知 CD 绳的拉力为 mg 除以根号 3再分析 D 节点CD 给 D 一个沿 DC 方向的拉力，大小为 mg 除以根号 3DB 给 D 一个沿 DB 方向的拉力，大小未知，也就是说，现在要在 D 再加一个力，使这三个力平衡，而这个力又要最小由力的平行四边形定则先做一条沿 DC 的直线加箭头，表示 DC 对 D 的力过箭头做 BD 的平行线D 到这条平行线的最近距离即为所求（力的平行四边形定则初三可能没学，但很容易理解，不是什么新东西，和正交分解差不
8、多）-在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物 G现将轻绳的一端固定于支架上的 A 点，另一端从 B 点沿支架缓慢地向 C 点靠近（C点与 A 点等高） 则绳中拉力大小变化的情况是A先变小后变大B先变小后不变C先变大后不变D先变大后变小/设两绳夹角为 D，则绳的拉力为(G/2)/cosD/2即 D 越大拉力越大在圆弧上时随着端点移动 D 增大在竖直架上不变（你可以过 A 作水平线，延长 A 滑轮交 C 所在边为E，不难证明角 AEC=D/2 且不随端点变化）/拉力的大小和绳子的夹
9、角有关，夹角越大，拉力越大。在圆弧上移动，夹角变大，拉力变大在直杆上移动，夹角不变，拉力不变追问为什么在圆弧上移动，夹角会变大，能不能具体分析一下。 回答 绳子的夹角取决于绳子两端的水平距离，你可以画图验证，这也是后来夹角不变的原因。补充：绳长一定，若绳子两端的水平距离越大，即绳子在水平方向的投影必越大，即倾角变小，夹角越大-下列说法正确的是( ) A凡大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力 B凡是大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力 C凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和
10、反作用力 D相互作用的一对力究竟称哪一个力是反作用力是任意的 【解析】一对作用力和反作用力应产生于一对相互作用的物体上，A、B、C 不对作用力和反作用力的命名是任意的，D 对作用力：两物体间通过不同的形式发生相互作用如吸引、相对运动、形变等而产生的力，叫作用力。力都是成对出现的，有作用力就有反作用力。反作用力：两个物体之间的作用力与反作用力，总是同时出现，并且大小相等方向相反，沿着同一条直线，分别作用在此物体上。这是力学基础。-A、质量 m 与合外力 F 成正比，与加速度 a 成反比B、合外力 F 与质量 m 和加速度 a 都成正比 C、物体的加速度方向总是跟它所受合外力的 方向一致 D、物体
11、的加速度 a 跟所受合外力 F 成正比，跟物体的质量 m 成反比注意： 当物体的质量 m 一定时，物体所受合外力 F 与物体的加速度 a 是成正比的是错误的，因为是合力决定加速度。但当说是物体的质量 m 一定时，物体的加速度 a 与物体所受合外力 F 成正比时则是正确的。-在动摩擦因素为 0.2 的水平面上有一个质量为 m=1kg 的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成 45 度角的不可伸长的轻绳相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取 g=10 求；此时轻弹簧的弹力大小，小球的加速度大小和方向，在剪断弹簧的瞬间小球加速度的大小 ?/小球受三力平衡：重力，
12、弹力和拉力，由力的分解，得：Tsin(/4)=mgTcos(/4)=F解得：T=2gmF=gm，这就是弹簧弹力，刚剪断时由于没有改变变形，弹力也是这个绳剪断后，理想的小球会受到地面支持力作用，只产生水平加速度，且有：a=(F-mg)/m解得：a=g-g，方向是沿弹簧力方向/绳子拉力=mg/sin45o因为没有摩擦力，弹簧拉力=绳子拉力*cos45o=mg绳子断了，小球水平方向受到摩擦力及弹簧拉力ma=弹簧拉力-umg=mg-umga=g-ug=8 方向指向弹簧 -如图 5 所示，质量均为 m 的 A、B 两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，A 球紧靠竖直墙壁，今用水平力 F 将
13、 B 球向左推压弹簧，平衡后，突然将 F 撤去，在这瞬间 （B ） B 球的速度为零，加速度为零 B 球的速度为零，加速度大小为 在弹簧第一次恢复原长之后，A 才离开墙壁在 A 离开墙壁后，A、B 两球均向右做匀速运动以上说法正确的是 A只有 B C D/撤除 F 后，B 球右加速运动，A 球受压迫静止，弹簧恢复原长后，A 球受力向右加速运动，B 球向右做减速运动。/刚撤去力 F 是，由于惯性物体保持原来的运动状态，即瞬时速的都为零，弹簧的弹力不变为 F，加速度通过受力分析知，A：水平方向受弹力和墙面的支持力，弹力不变，则受合力为零，加速为零。B：撤去力 F，B 水平方向只受弹力，加速度为 F
14、/m。/这道题考察的是牛顿第二定律的瞬时对应关系。解这道题要搞清楚，弹簧的形变是需要一个过程的，它的弹力是不能突变的。A 球在弹力和墙的作用力下平衡，撤去 F 后，对 A 没有影响，A 的速度、加速度在这个瞬间不变，仍然都是 0.B 球原来是在 F 和弹力作用下平衡，即 F=F 弹，现在 F 撤去，弹力在这个瞬间来不及变化，那么，剩下 F 合=F 弹=F=ma，故 B 的加速度 a=F/m，此时 B 的速度即将开始变化，还是为 0.-质量为 1 的物体沿斜面倾角为 37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速 V 成正比，比例系数用 K 表示，物体加速度 a 与风速 v 的关系如图乙所示，求：物体刚开始运动时的加速度 a1，物体与斜面间的动摩擦因数，比例系数 k/由乙图知 (1) 当物体刚开始运动的时候加速度 a1=4m/s2(2) 当风速 V=0 的时候，即是物体刚运动的时候 加速度 a1=4m/s2对此时物体进行受力分析： mg*sin37 - f =ma1N=mg*cos37 f =*N 得 =0.25 N=8N f =2N （3）当风速达到最大时候 V 风=5，则物体的加速度 a=0 ，即物体静止对此时物体进行受力分析：
