1.5刚体平衡的条件 同步练习 (含答案) (2)

1.5刚体的平衡条件 同步练习
一.填空题
1.如图1所示，ON杆可以在竖直平面内绕O点自由转动，若在N端分别沿图示方向施力F1、F2、F3，杆均能静止在图示位置上．则三力的大小关系是（ D ）
A．F1=F2=F3
B．F1＞F2＞F3
C．F2＞F1＞F3
D．F1＞F3＞F2
2.一段粗细不均匀的木棍如图2所示，支在某点恰好平衡，若在该处将木棍截成两段，则所分成两段的重量必定是（ B ）
A.相等
B.细段轻、粗段重
C.细段重，粗段轻
D．不能确定
3.在任何外力作用下，大小和形状不变的物体，成为刚体。
4.刚体的平衡条件是：合力为零、合力矩为零（∑F=0，∑M=0）。
5.把物体A放在水平板OB的正中央，用一不变的力F将板的B端匀速地慢慢抬高（O端不动），设A相对平板静止，则A对板的压力将______，A与B之间的摩擦力将______，F对O点的力矩将______．
6.右图是轮船上悬挂救生艇的装置的简化示意图。A、B是船舷上的固定箍，以N1、N2分别表示固定箍A、B作用于吊杆的水平力的大小，已知救生艇所受的重力G=1500N，d=1m，L=0.8m。如吊杆的质量忽略不计，则（ D ）
A．N1=1200N，N2=0
B．N1=0，N2=1200N
C．N1=750N，N2=750N
D．N1=1200N，N2=1200N
7.（多选）如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO与BO的A端、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平面夹角为θ，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是（ BD ）
A、F1 = mgcos θ
B、F1 = mgcot θ
C、F2 = mgsin θ
D、F2 = mg/sin θ
二.解答
1、如图所示，半径为R的圆柱均匀体，重为G，其轴线垂直纸面过O点。它与地面接触于A处，最高处为B。为使它缓慢滚上高h=R的台阶，外力F作用于哪点最省力？此时F为多大？若在B处施一最小力FB，则FB大小、方向如何？在FB作用下A处刚离地时P点给圆柱的支持力过哪点？此时P点给圆柱的力（支持力和摩擦力的合力）大小、方向如何？
2、如图所示，长为L、质量为m的均匀杆，以P点为轴可在纸面内自由转动，系于A端的绳B端固定在墙上，绳与杆夹角为θ，A端吊着重为G的物体。以P为轴，绳中拉力T的力臂大小为 ，力矩为 ；绳中拉力T的竖直分力 T·Sinθ 的力臂为 。若不计杆重，则T= ；若计杆重，T= 。
3、有一准确的杆秤，现只给你一把有刻度的直尺，要求用它测出这杆秤的秤砣的质量，试导出表示秤砣质量的公式，并说明所需测量的量。
4、质量m=2.0kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端，导轨及支架ABCD形状及尺寸如图所示，它只能绕通过支架D点的垂直于纸面的水平轴转动，其重心在图中O点，质量M=4.0kg，现用一细线沿导轨拉铁块，拉力F=12N，铁块和导轨之间的摩擦因数μ =0.50(g=10m/s )从铁块运动时起，导轨及支架能保持静止的最长时间是多少？
5、如图为高速公路的某段水平高架桥，桥的均匀的梁AB长20m，重 1×10 N，一辆质量为3×10 kg的汽车在桥上距B端5m的C处时，桥墩A、B各受多大的压力？
6、一辆汽车重1.2×10 N，使它的前轮压在地秤上（如图），测得的结果为6.7×10 N，汽车前后轮之间的距离是2.7m。求汽车中心的位置（即求前后轮 与地面接触点到重力作用线的距离）。
7、如图所示，水平横杆AB重量不计，B 端的定滑轮重量及大小都可略去不计。BC与AB间夹角为30°，重物质量为40kg，在竖直向下力F作用下匀速上升，求BC点的拉力和B端对杆作用力的大小和方向？（g 取10m/s ）
参考答案：
7、1.5m
8、1600N，1385.6N，沿BA杆向里。