4.已知函数
,则
…
=
A.
B.
C.
D![]()
3. a、b是两条异面直线,则“a⊥b”是“存在经过a且与b垂直的平面”的
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件
既不充分也不必要条件
2..设集合A=
若A∩B=
,则
的值为
A.4 B.-2 C.4或-2 D.2或-4
1.若直线
与圆C:
有两个不同交点,则点P
与圆C的位置关系是
A. 点在圆上 B.点在圆外 C.点在园内 D 不能确定
3.在机械设计中常用到下面的力学原理:如图24所示,只要使连杆
与质量为
的滑块上表面所在的平面之间的夹角
大于某个特定的值,那么,无论连杆
对滑块施加多大的作用力,都不可能使之滑动,且连杆
对滑块施加的作用力越大,滑块就越稳定,工程力学上称之为“自锁”现象。为使滑块能“自锁”,
应满足什么条件?(设滑块
与所在平面间的动摩擦因数为
)
答案:
≥![]()
解析:对滑块
进行受力分析如图25所示,将连杆作用在滑块上的力
分别沿水平方向和竖直方向分解,则
≤
由以上两式得:
≤![]()
因为力
可以很大,所以上式可以写成:
≤![]()
故![]()
应满足的条件为:
≥![]()
2.如图23所示,粗细不均匀的直杆
用两条轻绳
和
吊在两竖直墙上,已知直杆长为
,试求其重心离
端的距离(设
、
两点在同一水平线上)。
答案:![]()
例题8.某学校的几位同学在做课题研究实验中,选定了“关于弹簧劲度系数
的实验探究”。先选用不同材料的金属丝分别制成不同规格的弹簧5个,数据记录
在表格(一)中:
表(一)
|
弹簧编号 |
材料 |
金属丝直径 |
弹簧内径 |
弹簧悬挂自然长度 |
|
1 |
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2 |
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4 |
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5 |
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|
然后,他们将分别将弹簧悬挂起来,并测出其自然长度
,再在弹簧的下端挂一钩码,平衡时记下弹簧的长度
和拉力
,求出对应的伸长量
和劲度系数
值(
);再加挂钩码,重复以上测量,求出
的平均值,列表并记录,见表格(二),比较两弹簧的
值,得出结论。
表(二)
|
弹簧编号 |
自然长度 |
挂钩码质量 |
弹簧拉力 |
弹簧长度 |
伸长量 |
劲度系数 |
劲度系数平均值 |
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1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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请你认真分析以上表格中的数据,并作出回答:
⑴弹簧的劲度系数与弹簧的自然长度的关系为__________。
⑵弹簧的劲度系数与金属丝粗细的关系为
__________。
⑶弹簧的劲度系数与弹簧内径的关系为__________。
解析:⑴将弹簧1和2的实验结果进行比较:在弹簧的材料、金属丝直径
和弹簧内径
相同的情况下,测得弹簧1和2的劲度系数分别是
、
。由此可知,弹簧的劲度系数与弹簧自然长度的关系为:弹簧的自然长度越长,其劲度系数越小。
⑵将弹簧1和3的实验结果进行比较:在弹簧材料、弹簧内径
和弹簧的自然长度相同的情况下,测得弹簧1和3的劲度系数分别为
、
。由此可知,弹簧的劲度系数与金属丝粗细的关系为:金属丝越细,弹簧的劲度系数越小。
⑶将弹簧4和5的实验结果进行比较:在弹簧材料、金属丝直径
和弹簧自然长度相同的情况下,测得弹簧4和5的劲度系数分别为
、
。由此可知,弹簧的劲度系数与弹簧内径的关系为:弹簧的内径越小,其劲度系数越大。
思路点拨:分析这类问题时,由于实验数据较多,要根据实验的主要特点(用控制变量法研究影响弹簧的劲度系数的因素)进行分类比较,从而逐一得出所需要的结论。
[学以致用]
1.如图22所示,三角形
三边的中点分别为
、
和
,在三角形中任取一点
,如果
、
和
三个矢量分别代表三个力,那么这三个力的合力为
.
.
.
.![]()
答案:![]()
物体在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时,这三个力的作用线必相交于一点。利用这个原理能很方便的解决杆状物体的受力平衡问题。
例题
7.如图20所示,重为
的匀质杆的一端放在粗糙的水平地面上,另一端系在一条水平的绳子上,杆与水平面成
角。已知水平绳中的张力大小为
,试求地面对杆的下端的作用力的大小。
解析:地面对杆的作用力由两个,一个是弹力,另一个是静摩擦力,题中所求的是地面对杆弹力和静摩擦力的合力。如图21为杆的受力分析示意图,图中的
即为地面对杆的作用力,显然这三个力是彼此不平行的,设
与水平方向的夹角为
,根据三力汇交原理和平衡条件,则有
![]()
解以上两式,得
![]()
![]()
思路点拨:本题是把四个力转化成了三个力,使问题得到了简化。仔细想一想,这道题如果就按四个力进行分析,按一般物体受力平衡的条件,分别在
水平和竖直方向列出平衡方程,最后利用力合成的平行四边形定则照样可以求出地面对杆的作用力,试一下吧?
例题6.如图18所示,质量为
的斜劈形物体放在水平面上,质量为
的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑,至速度为0后又返回,而在整个的过程中物体
始终静止,则在物块
沿斜面上、下滑的整个过程中:
.地面对物体
的摩擦力方向没有改变
.地面对物体
的摩擦力方向先向左后向右
.物块
的加速度大小始终相等
.地面对物体
的支持力总大于![]()
解析:小物块无论是向上滑,还是向下滑,加速度
都是沿斜面向下的,把加速度
分解为水平方向的
和竖直方向的
,如图19所示。虽然物体
始终处于静止状态,但整体看,由于向左的分加速度
的存在,整体应该受向左的外力,这个外力就是水平面对物体
的静摩擦力,因此选项
是正确的;从竖直方向看,由于分加速度
的存在,整体处于失重状态,因此选项
是错误的;又因为小物块在上滑和下滑的过程中,所受到的摩擦力方向是不相同的,因此其加速度大小是不相同的,上滑时大,下滑时小,故选项
是错误的。
思路点拨:此题若是用隔离法进行分析,分别分析物体
和小
物块
的受力情况,照样可以得出答案,但那样会很麻烦。
3.利用三角形知识巧解多力的合力
例题5.如图16所
示,
点为三角形
的重心,并且有三个共点力
、
和
作用在
点,试证明三个力的合力为零。
解析:如图17所示,将
延长,交
于
点,并继续延长至
点,截取![]()
,因为
(三角形重心的性质),所以,连接
、
得到的四边形
为平行四边形,从而力
、
的合力等于
长度对应的力。而
,所以三个力
、
和
的合力为零。
思路点拨:求解三个以上力的合成问题称为多力合成。多力合成是力的合成运算中较为复杂的情况,求解多个力的合力,常用“正交分解法”、“特殊规律法”和“几何法”等,其中“几何法”是这几种方法中特别灵活、与数学知识的关系较为密切的,运用这种方法最为关键的是挖掘出问题的几何特点。
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