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07刚体平衡条件及其应用--2024届高考物理重要模型图专练(全国通用)
一、单选题
1.一段粗细不均匀的木棍如图所示,支在某点恰好平衡,若在该处将木棍截成两段,则所分成两段的质量必定是( )
A.相等 B.细段轻、粗段重 C.细段重,粗段轻 D.不能确定
2.一根均匀细刚体绝缘杆,用细丝线系住一端悬挂起来,如图所示。先让它的两端分别带上电荷+q和-q,再加上水平方向的均匀电场E。试判断当杆平衡时,将处于下面各图中的哪种状态?( )
A. B.
C. D.
3.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
4.如图所示,一个完全光滑、半径为R的半球形碗水平固定放置,一根表面光滑的均质金属棒静止放在碗中达到平衡状态。已知平衡时金属棒在碗中的长度为L,金属棒在碗中的长度大于在碗外的长度,且金属棒所受到的力的作用线均交于一点,则金属棒的长度为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,竖直墙面1与斜面2之间的夹角为θ,木棒的一端支在光滑的墙上,另一端放置在光滑的斜面上而处于静止状态,已知墙对木棒的支持力为F,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.木棒受到三个力(或延长线)可能不交同一点
B.若木棒与墙的夹角为a(锐角),则斜面对木棒的支持力与木棒之间的夹角为90°-θ+
C.斜面对木棒的支持力的大小为
D.木棒的质量为
6.哈尔滨太阳岛是全国著名的旅游景点,太阳岛上的太阳桥图1是国内设计最为独特的桥梁之一,它位于太阳岛靠松花江处的河口,桥塔为单个斜臂桥塔,斜拉索全集中在桥塔的钝角一侧。太阳桥全长460米,宽15.5米,主塔高93.5米,悬索30根,是亚洲第一座钢结构独塔无背双索面斜拉桥。太阳桥的受力原理可以简化为图2所示结构,均匀桥板aO重为G,三根平行钢索均与桥面成30°角,间距ab=bc=cd=dO,桥板a点不受地面作用力,O为可自由无摩擦转动的转轴,若每根钢索受力相同,则每根钢索受力大小为( )
A. B. C. D.G
7.如图所示,在倾角的粗糙斜面上有一重为G的物体,若用与斜面底边平行的恒力推它,恰好能使它做匀速直线运动。物体与斜面之间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
8.如图轻质支架A、B固定在竖直墙上,C点通过细绳悬挂一重物,则重物对C点的拉力按效果分解正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图,吊桥AB长L,质量均匀分布,重G1。A端由铰链支于地面,B端由绳拉住,绳绕过小滑轮C挂重物,重G2。重力作用线沿铅垂线AC,AC=AB。当吊桥平衡时,吊桥与铅垂线的夹角θ为
A.2arcsin B.arcsin C.2arctan D.arctan
10.如图所示,直杆OA可绕O轴转动,图中虚线与杆平行。杆的A端分别受到、、、四个力的作用,它们与OA杆在同一竖直平面内,则它们对O点的力矩、、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
11.如图,T字形架子ABO可绕通过O点,且垂直于纸面的转动轴自由转动。现在其A端与B端分别施以图示方向的力和,则关于和产生的力矩和,下列说法正确的是( )
A.引起T形架顺时针转动,引起T形架逆时针转动
B.和可能使T形架保持平衡
C.和使T形架逆时针转动
D.和使T形架顺时针转动
12.沪通长江大桥是世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥.如图所示,设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索拉力的方向相同,相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向.则
A.钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力
B.钢箱梁1、2间作用力大于钢箱梁2、3间作用力
C.钢箱梁3所受合力最大
D.三块钢箱梁受到钢索的拉力大小相等
二、多选题
13.倾斜角度为θ的斜面上有 m1和m2两个物体, 与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2。两物体间用一根原长为 L0的与斜面平行的轻质弹簧连接, 当整体沿斜面匀速下滑时弹簧长度为L,如图所示。则以下说法正确的是( )
A.L可能大于L0 B.μ1一定大于μ2
C.μ1可能小于μ2 D.弹簧弹力可能为零
14.两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上。图甲中的挡板竖直,图乙中的挡板垂直斜面,已知小球质量均为m,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.两小球对斜面的压力大小相等
B.图甲中小球对挡板的压力大小为mgtanθ
C.图乙中小球对挡板的压力大小为mgtanθ
D.两小球均受