有固定转动轴物体的平衡A卷练习

有固定转动轴物体的平衡A卷一、填空题1.如图所示，均匀杆OB长为l、重为G1，B端所挂物体重为G2，杆可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动.B端用轻绳AB系于地面，杆与地面成60。角，轻绳与地面成30°角，则轻绳AB拉力对O点的力臂为，挂物体的轻绳对杆的拉力对O点的力矩大小为，轻绳AB的拉力大小为.答案：2l,22lG,212GG2.如图所示，在半径为R的轮边缘最高点A处用力F使轮滚上台阶，轮与台阶的接触点为P，要使力F最小，则力F的方向应是，在使轮滚动过程中，力F的力矩是(填“顺时针”或“逆时针”)的.若轮的质量为M，台阶高为2Rh，则F的大小至少为.答案：与AP连线垂直向右上方，顺时针，2Mg3.如图所示，OAB为均匀直角尺，重为2G，且OA＝AB，直角尺可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动.为使杆的OA部分保持水平，则在B端施加的最小作用力应为；若施力于A端，则最小作用力为.答案：G423,23G4.如图所示，将粗细均匀直径相同的两根棒A和B粘合在一起，并在粘合处悬挂起来，恰好处于水平平衡.如果A棒的密度是B棒的2倍，那么A棒的重力是B棒的重力的倍.答案：25.如图所示，等边的直角拐尺每边的质量均为m，拐角处用铰链铰于天花板上，左端用细绳与放在地面上的质量也为m的物体相连.平衡时绳子保持竖直，那么绳子拉力的大小为，物体对地面的压力大小为.答案：213mg,233mg6.如图所示，是人手臂骨骼与肌肉的生理结构示意图，手上托着重为G的物体.(1)在方框中画出前臂受力示意图(把手、手腕、尺骨和桡骨看成一个整体，它们所受重力不计，图中O点看作固定转动轴，O点受力可以不画)；(2)根据图中标尺估算出手臂的二头肌此时的收缩力大小约为.答案：8G7.如图所示，杆CO长为0.5m，C端铰于墙上，O端用轻绳OE系于墙上，并在O端下面挂一个光滑轻滑轮，滑轮下用轻绳跨过滑轮悬挂两个物体，物体A重2N，物体B重5N，物体B放在地面上，两绳都恰竖直，整个装置处于静止状态，则绳OD对杆的拉力对E点的力矩为.答案：2N·m8.如图所示，力矩盘转轴在其圆心O点，重心在G点(恰在O点的正下方)，半径OA恰水平.现在A点加一竖直向下的拉力使盘缓慢转动，直到A点到达最低点前，在此过程中，竖直向下的拉力的大小将，该拉力的力矩大小将.(填“增大”、“不变”或“减小”)答案：增大，增大二、选择题9.如图所示，T字形轻质支架abO可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动，支架受到图示方向的F1、F2和F3的作用，则关于O点()A.F1和F3的力矩同方向.B.F2和F3的力矩同方向.C.若三个力矩不平衡，为使它平衡，在a点施力可使力最小.D.为使加在a点的2N的力产生最大力矩可使此力方向与ab杆垂直.答案：A、C10.如图所示，一均匀杆AB，能绕过A端的水平轴在竖直平面内转动.在杆的另一端B用一始终竖直向上的力拉杆，当杆沿逆时针缓慢转过一个小角度时，拉力F的大小及拉力的力矩M的大小与原来相比是()A.F变大，M变大.B.F变大，M不变.C.F不变，M变大.D.F不变，M不变.答案：C11.如图所示，均匀直杆AB的A端装有垂直于纸面的水平转动轴，B端搁在小车上，杆与车的水平上表面间滑动摩擦系数为μ，小车静止时，杆对车的压力大小为N1.当小车水平向左运动时，杆对车的压力大小为N2，则()A.N1＝N2.B.N1＜N2.C.N1＞N2.D.无法确定.答案：C12.如图所示，长为lm的轻杆OA可绕过O点的水平轴自由转动，在A端挂一个质量为M的物体.现将长也为lm的轻绳系在杆上的某点B，另一端系于墙上.为使杆保持水平，选取适当的B点位置，能使绳子拉力最小，此时绳子拉力的大小与B点到O点的距离分别是()A.Mg，m3.B.Mg，m23.C.2Mg，m2.D.2Mg，m22.答案：D13.如图所示，密度为ρ、边长为L的均匀立方体，表面光滑，静止在水平面上，并抵住一个小木桩.有风与水平方向成45°角斜向上地吹到立方体的一个面上，产生压强为p，则使立方体刚要翻动的p户值为()A.gL2.B.32gL.C.gL.D.22gL.答案：C14.如图所示为一根均匀的杆秤，O为其零点，A为一提纽，若将秤杆尾部截去一小段，在称某一物体时读数为m，设该物体的实际质量为M，则()A.M＜m.B.M＞m.C.M＝m.D.无法确定.答案：A15.如图所示，用单位长度质量为P的材料制成的长方形框架ABCD，已知AB＝a，BC＝b，可绕过AB边的水平轴自由转动.现在CD边的中点施加一个水平力F，为使框架静止时与竖直方向成α角，则力F的大小应为()A.pg(a+b)tgα.B.pg(a+b)ctgα.C.22tgbag.D.pg(a+2b)ctgα.答案：A16.如图所示是一种手控制动器，a是一个转动着的轮子，b是摩擦制动片，c是杠杆，O是其固定转动轴，手在A点施加一个作用力F时，b将压紧轮子，使轮子制动.若使轮子制动所需的力矩是一定的，则下列说法正确的是()A.轮a逆时针转动时，所需的力F较小.B.轮a顺时针转动时，所需的力F较小.C.无论a逆时针还是顺时针转动，所需的力F相同.D.无法比较F的大小.答案：A三、计算题17.如图所示，力矩盘因偏心，在距轴心水平距离6cm的A处挂10g钩码后盘转过30°静止在如图位置.若在A点处挂30g钩码，则圆盘与最初相比要转过多大角度才能平衡?答案：60°18.如图所示，ABO为直角轻杆，O为水平转轴，在B点用细绳吊一个重为G＝12N的小球并靠在BO杆上.已知AB＝30cm，BO＝40cm，细绳BC长L＝20cm，小球半径，＝10cm，在杆的A端加外力F，使OB杆在竖直方向保持静止.问:(1)力F竖直向下时大小为多少?(2)力F的最小值是多少?答案：(1)4N(2)2.4N19.如图所示，重200N的均匀杆OA，可绕过O点的水平轴自由转动，杆斜靠在竖直墙上，杆与水平面间的夹角θ＝60°，墙与杆间夹有一张纸，纸的重及纸与墙间的摩擦力不计，纸与杆间的滑动摩擦系数μ＝0.2.问要多大的竖直向上的力才能将纸向上匀速抽出?答案：10.35N(提示:纸共点力平衡而杆力矩平衡)