大同杯初中物理竞赛题分类汇编:专题05 简单机械(解析版和原卷版)
【内容简介】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两端悬挂在水平天花板上,相距为2L。现在C点悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点应施加的最小作用力为( )A.mg B.√3/3mg c.1/2mg D.1/4mg 【答案】C【解析】解:由图可知,要想CD水平,则AC与水平方向的夹角为60°;结点C受力平衡,则受力分析如图所示,结点C受到沿AC拉力在水平方向上的分力等于水平向右的拉力T,即:T=FACcos60°= FAC,结点C受到沿AC拉力在竖直方向上的分力等于物体的重力,即:mg=FACsin60°= FAC,∴T= mg;结点D受力平衡,当拉力F的方向与BD垂直时,力臂最长、最省力,如图所示,最小拉力F=F′=T′cos30°=Tcos30°= mg× = mg。故选:C。 如图所示,光滑均匀细棒CD可以绕光滑的水平轴D在竖直平面内转动,细杆AB也可以绕光滑的水平轴B在竖直平面内转动,CD棒搁在A点上并与AB杆在同一竖直平面内,B、D在同一水平面,且BD=AB。现推动AB杆使CD棒绕D点沿逆时针方向缓慢转动,从图示实线位置转到虚线位置的过程中,AB杆对CD棒的作用力 ( )A.减小B.不变C.增大D.先减小后增大 【答案】B【解析】力矩平衡,即杠杆平衡:当杠杆静止或做缓慢均匀的转动时,就说杠杆处于平衡状态。分别列出杠杆CAD所受两个力矩,杠杆处平衡状态,G(L/2)cosθ=N×2acosθ;那么N=GL/(4a),保持不变。图(a)所示的是一把杆秤的示意图,O是秤杆的悬点,使用该秤最多能称量5千克的重物。小王用一个相同的秤砣系在原来的秤砣下面,采用“双秤砣法”去称量7千克的重物时,秤上的示数为3千克,如图(b)所示。那么当只挂一个秤砣时,该秤零刻度线的位置应该在____(选填“O点”、“O点的右侧”或“O点的左侧”)。若采用“双秤砣法”,则利用该秤最多能称量____千克的重物。 【答案】11Kg【解析】 设零刻度线位置如图,到秤杆悬点O的距离为d0,到称尾的距离为L;挂钩到O的距离为d, 一个秤砣重m,挂钩重m0,采用“双秤砣法”,该秤最多能称重M 解得M=11kg4.如图所示,劲度系数为k1的轻质弹簧A一端固定在地面上并竖直放置,质量为m的物块压在弹簧A上,用一细绳跨过定滑轮,一端与m相连,另一端与劲度系数为k2的轻质弹簧B相连。现用手握住弹簧B的右端使其位于c点时,弹簧B恰好呈水平且没有形变,将弹簧B的右端水平拉到d点时,弹簧A恰好没有形变。已知:K2;K1,则c、d之间的距离为( )A. B.
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