题目列表(包括答案和解析)
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一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。
实验器材：电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。
实验步骤：
（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。
（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。
① 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= 。式中各量的意义是：
.
② 某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m，得到纸带的一段如图2所示，求得角速度为 。
（1） （2）6.8/s。 |
一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分）
1．解析：当θ较小时物块与木板间的摩擦力为静摩擦力，摩擦力大小与物块重力沿板方向的分力大小相等，其大小为：%20各种性质的力和物体的平衡.files/image170.gif)
，按正弦规律变化；当θ较大时物块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，摩擦力大小为：%20各种性质的力和物体的平衡.files/image172.gif)
，按余弦规律变化，故选B．答案：B
2.解析：物体缓慢下降过程中，细绳与竖直方向的夹角θ不断减小，可把这种状态推到无限小，即细绳与竖直方向的夹角为零；由平衡条件可知%20各种性质的力和物体的平衡.files/image174.gif)
时，%20各种性质的力和物体的平衡.files/image176.gif)
，%20各种性质的力和物体的平衡.files/image178.gif)
，所以物体缓慢下降过程中，F逐渐减小，Ff逐渐减小。故选D。
3． %20各种性质的力和物体的平衡.files/image179.gif)
解析： 由于二者间的电场力是作用力与反用力，若以
B为研究对象，绝缘手柄对B球的作用力未知，陷入困境，
因此以A为研究对象。设A带电量为q，B带电量为Q，
AB间距离为a,OB间距离为h ,由库仑定律得
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image181.gif)
，由三角形OAB得%20各种性质的力和物体的平衡.files/image183.gif)
，以B球为研究对象，
受力如图3所示，由平衡条件得%20各种性质的力和物体的平衡.files/image185.gif)
，由以上三式
得%20各种性质的力和物体的平衡.files/image187.gif)
，
所以%20各种性质的力和物体的平衡.files/image189.gif)
，故正确选项为D。
4．%20各种性质的力和物体的平衡.files/image190.gif)
解析：设两三角形滑块的质量均为m，对整体有：%20各种性质的力和物体的平衡.files/image192.gif)
滑块B受力如图所示，则对B有：%20各种性质的力和物体的平衡.files/image194.gif)
，%20各种性质的力和物体的平衡.files/image196.gif)
可解得： %20各种性质的力和物体的平衡.files/image135.gif)
5．解析：在增加重力时，不知哪根绳子先断.故我们选择O点为研究对象，先假设OA不会被拉断，OB绳上的拉力先达最大值，则：%20各种性质的力和物体的平衡.files/image199.gif)
，由拉密定理得：
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image201.gif)
解得：%20各种性质的力和物体的平衡.files/image203.gif)
，OA将被拉断.前面假设不成立.
再假设OA绳子拉力先达最大值，%20各种性质的力和物体的平衡.files/image205.gif)
，此时，由拉密定理得：
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image207.gif)
解得：%20各种性质的力和物体的平衡.files/image209.gif)
，故OB将不会断.
此时，%20各种性质的力和物体的平衡.files/image211.gif)
,故悬挂重物的重力最多只能为%20各种性质的力和物体的平衡.files/image139.gif)
，所以C正确，答案C。
6．解析：物体受力平衡时，无论如何建立直角坐标系，两个方向上的合力均为零。若以OA和垂直于OA方向建立坐标系，可以看出该力沿F1方向，A物体不能平衡；以水平和竖直方向建立坐标系，F4不能平衡。因此选BC，答案：BC
7．解析：由平衡知识可得，绳中拉力FT的大小不变，总等于物A的重力；假设汽车在滑轮的正下方，则绳中拉力FT的水平分量为零，此时汽车对地面的压力FN最小，汽车受到的水平向右的的摩擦力Ff为零；当汽车距滑轮下方为无穷远处时，绳中拉力FT的竖直分量为零，汽车对地面的压力FN最大，汽车受到的水平向右的的摩擦力Ff最大，故选B．答案：B
8．解析：本题“滤速器”即速度选择器，工作条件是电场力与洛仑兹力平衡，即qvB=qE，所以v=E/B。显然“滤速器”只滤“速”，与粒子电性无关，故可假设粒子电性为正，若a板电势较高，则电场力方向指向b板，洛仑兹力应指向a板方可满足条件，由左手定则可得选项A是正确的；若a板电势较低，同理可得选项D是正确的。答案：AD。
9．解析：若AB逆时针旋转，则A对皮带的静摩擦力向左、B对皮带的静摩擦力向右才能将上方皮带拉紧，因此皮带相对A轮有向右运动趋势，A为从动轮，B正确；同理，D项正确。答案：BD。
10．D解析：对物体受力分析，作出力的矢量三角形，就可解答。
二、填空和实验题
11．Mg 将第２、3块砖看成一个整体。由于对称性，第1、4块砖对2、3整体的摩擦力必定相同，且二者之和等于2、3整体的重力。所以第２与第１块砖的摩擦力大小为mg。
12.微粒在重力、电场力和洛仑兹力作用下处于平衡状态，受力分析如图，可知，
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image213.jpg)
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image215.gif)
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image217.gif)
得电场强度%20各种性质的力和物体的平衡.files/image219.gif)
，磁感应强度%20各种性质的力和物体的平衡.files/image221.gif)
13．探究一个规律不应该只用特殊的来代替一般。所以本实验中两个分力的大小应不相等，所以橡皮条也就不在两绳夹角的平分线上，而两绳的长度可以不等。所以A、B不对。实验要求作用的效果要相同，因此O点的位置不能变动。因此D不对。实验中合力的大小应是量出来而不是算出来的，所以F不对。答案：C。
14．(1)因纸质量较小，两者间摩擦力也小，不易测量。纸贴在木板上，可增大正压力，从而增大滑动摩擦力，便于测量。
（2）①参考方案：只要将测力计的一端与木块A相连接，测力计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连．用手通过轻绳拉动木板B，读出并记下测力计的读数F，测出木块A的质量m.
②%20各种性质的力和物体的平衡.files/image223.gif)
③弹簧测力计
三、计算题
15．解：当水平拉力F＝0时，轻绳处于竖直位置时，绳子张力最小T1=G
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image224.jpg)
当水平拉力F＝%20各种性质的力和物体的平衡.files/image226.gif)
因此轻绳的张力范围是G≤≤%20各种性质的力和物体的平衡.files/image228.gif)
（2）设在某位置球处于平衡位置由平衡条件得%20各种性质的力和物体的平衡.files/image229.gif)
所以%20各种性质的力和物体的平衡.files/image231.gif)
即%20各种性质的力和物体的平衡.files/image233.gif)
，得图象如图所示。
16．解析：(1)当S接1时，棒刚好静止，则MN所受的安培力方向竖直向上，由左手定则可知，磁场的方向垂直纸面向里。
(2)设导轨的间距为L，MN棒的的质量为m。当S接1时，导体棒刚好静止，则
mg=%20各种性质的力和物体的平衡.files/image235.gif)
设最终稳定时MN的速率为v，则
BI’L=mg 而 %20各种性质的力和物体的平衡.files/image237.gif)
解得：%20各种性质的力和物体的平衡.files/image239.gif)
m2/s
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image249.gif)
17．解析： 因为环2的半径为环3的2倍，环2的周长为环3的2倍，三环又是用同种金属丝制成的，所以环2的质量为环3的2倍。设m为环3的质量，那么三根绳承担的力为3mg，于是，环1与环3之间每根绳的张力FT1=mg。没有摩擦，绳的重量不计，故每根绳子沿其整个长度上的张力是相同的（如图所示）FT1= FT2=mg。
对环3，平衡时有：
由此%20各种性质的力和物体的平衡.files/image251.gif)
环2中心与环3中心之距离：%20各种性质的力和物体的平衡.files/image253.gif)
，
即%20各种性质的力和物体的平衡.files/image255.gif)
18．解析：热钢板靠滚子的摩擦力进入滚子之间，根据摩擦力和压力的关系，便可推知钢板的厚度
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image256.gif)
以钢板和滚子接触的部分为研究对象，其受力情况如图所示，钢板能进入滚子之间，则在水平方向有:%20各种性质的力和物体的平衡.files/image258.gif)
(式中%20各种性质的力和物体的平衡.files/image260.gif)
)，所以由两式可得：μ≥tanθ
设滚子的半径为R，再由图中的几何关系可得
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image262.gif)
，将此式代入得b≤(d+a)- %20各种性质的力和物体的平衡.files/image264.gif)
代入数据得b≤
即钢板在滚子间匀速移动时，钢板进入流子前厚度的最大值为
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，T为电磁打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x2、x1是纸带上选定的两点分别对应的米尺的刻度值，n为选定的两点间的打点数（含两点）。
或
……；（s5+s6）/2T；1，5
