如图所示,竖直杆OB顶端有光滑轻质滑轮,轻质杆OA自重不计,可绕O点自由转动,OA=OB.当绳缓慢放下,使∠AOB由0°逐渐增大到180°的过程中(不包括0°和180°),下列说法正确的是( )
图4-2-15
A.绳上的拉力先逐渐增大后逐渐减小
B.杆上的压力先逐渐减小后逐渐增大
C.绳上的拉力越来越大,但不超过2G
D.杆上的压力大小始终等于G
【解析】:选CD.可先作出A结点处受力分析图,由于A结点静止,故有杆支持力N和绳拉力F的合力G′和G大小相等方向相反而平衡,这时必△OAB∽△ANG′.由于OA、OB长度始终和物重G相等,而绳的拉力F是越来越大,又由于AB始终小于2OB,所以绳的拉力F也始终小于2G,故C、D两项正确.
手握轻杆的一端,杆的另一端安装一个小滑轮C支持着悬挂重物的绳子,如图4-2-14所示,现保持滑轮C的位置不变,使杆向下转动一个角度,则杆对滑轮C的作用力将( )
图4-2-14
A.变大 B.不变
C.变小 D.无法确定
【解析】:选B.对滑轮受力分析知:滑轮受到重力、两绳作用力以及杆的作用力,由于重力及两绳作用力均不变,故杆对滑轮的作用力也不发生变化.
下列关于平衡种类的说法正确的是( )
A.稳定平衡的物体受到扰动后重心会升高
B.不稳定平衡的物体受到扰动后重心会升高
C.随遇平衡的物体受到扰动后重心会降低
D.以上说法都不正确
【解析】:选A.不稳定平衡的物体受到扰动后重心会降低,B项错;随遇平衡的物体受到扰动后重心高度不变,C项错.本题正确选项是A.
如图所示,三个完全相同的木块放在同一个水平面上,木块和水平面的动摩擦因数相同.分别给它们施加一个大小为F的推力,其中给第一、三两木块的推力与水平方向的夹角相同.这时三个木块都保持静止.比较它们和水平面间的弹力大小N1、N2、N3和摩擦力大小f1、f2、f3,下列说法中正确的是( )
图4-2-13
A.N1>N2>N3,f1>f2>f3
B.N1>N2>N3,f1=f3<f2
C.N1=N2=N3,f1=f2=f3
D.N1>N2>N3,f1=f2=f3
【解析】:选B.分别以三个物体为研究对象,分析受力,列平衡方程即可解得.
甲、乙两车同时从同一地点出发,向同一方向运动,其中,甲以10 m/s的速度匀速行驶,乙以2 m/s2的加速度由静止起动,求:
(1)经多长时间乙车追上甲车?此时甲、乙两车速度有何关系?
(2)追上前经多长时间两者相距最远?此时二者的速度有何关系?
【解析】:(1)乙车追上甲车时,二者位移相同,
即v1t1=at,解得t1=10 s,v2=at1=20 m/s=2v1.
(2)设追上前,二者之间的距离为Δx,则Δx=x1-x2=v1t2-at=10t2-t,由数学知识知:当t=s=5 s时,两者相距最远,此时v2′=v1.
.一种特殊飞机,加速滑行时,加速度a=4.0 m/s2.设当飞机速率达到85 m/s时就可升空.如果允许飞机在达到起飞速率的瞬间停止起飞,且以5.0 m/s2的加速度减速,为确保飞机不滑出跑道,则跑道的长度至少应当设计为多长?
【解析】:设加速位移x1
由2ax1=v2-0
得加速位移
x1==903.125 m
设减速位移x2,减速过程中加速度
a′=-5.0 m/s2
由2a′x2=0-v2
得减速位移
x2==722.5 m
所以跑道至少长度
x=x1+x2=1625.625 m.