初中物理综合力学竞赛
注﹕学而时习之,不亦说乎。
例1 甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为1k 和2k ,且21k k >,两根弹簧的一端都固定在水平地面上,另一端各自被重力为G 的物块压着,平衡时两根弹簧的长度正好相等,如图所示,现将这两根弹簧并排放在一起,一端仍固定在地面上,另一端共同被重力为G 的物块压着,平衡后,甲、乙两根弹簧相对各自原长(即无弹力时弹簧的自然长),甲弹簧的长度压缩量1x 为_____________,乙弹簧的长度压缩量2x 为_____________.
例 2 现有两根等长的轻质细线,每根细线的一端分别悬于同一水平面上的O 、O'两点,O 、O'相距d 为10cm ,细线的另一端分别系在均匀细长物的两个端点A 、B 处,AB 长L 为70cm ,质量M 为4kg 。
两细线外围套有一直径恰好为d 的光滑圆环,系统平衡时圆环与物体AB 的距离h 为40cm ,则圆环的质量为_________kg 。
如果在物体AB 的正下方再挂一重物,则h 将________(选填“增大、“减小”或“不变”).
例3 如图所示,劲度系数均为k 的甲、乙两轻质弹簧,甲弹簧一端固定在天花板上,乙弹簧一端固定在水平地面上。
当在甲的另一端挂一重物G ,乙的另一端压一重物G 时,两弹簧的长度均为L ,现将两弹簧并联,并在其下方系一重物G ,此时弹簧的长度应为( ) A.k G L 2+ B.k G L +
C.
k G L 2- D.k G L -
例4 如图所示,有一个半径为1m ,重为300N 的均匀球,置于倾角为60°的斜面
上,用一水平细绳拉住球,使球处于平衡状态,则此均匀球受到________个力的
作用,水平绳的拉力大小为________N 。
(sin60°=0.866,cos60°=0.5)
例 5 假设体积相同的小球在空中下落时,受到的空气阻力与其运动的速度成正比。
两个体积相同、重力分别为2N 和3N 的小球之间用短细线相连,细线强度足够大。
现将这两个小球从漂浮在空中的气球上由静止开始自由释放,当两球匀速下降时,细线上的拉力为( )
A.0N
B.0.5N
C.1N
D.2.5N
培优练习
1 (多选)如图所示,两根细绳的一端与质量为2kg 的小球A 相连,它们的另一端分别固定在竖直墙面上B 、C 两点,若对小球施加一个方向与水平成θ=60°的拉力F ,使得细
绳都能伸直,此时,AC 恰好水平,与AB 的夹角也为θ=60°。
关于拉力F 大
小的说法正确的是( )
A.最大值为320N
B.最大值为
3340N C.最小值为310N D.最小值为
33
20N
2 如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.其一端固定于支架上的A 点,另一端从B 点沿支架缓慢地向C 点靠近(C 点与A 点等高)。
在此过程中拉力大小变化的情况是( )
A.先变小后变大
B.先变小后不变
C.先变大后不变
D.先变大后变小
3 (多选)如图所示,竖直墙面OP和水平地面OQ均光滑,a、b两小球所受的重力相等,相互之间还存在大小与距离平方成反比的斥力作用,方向沿a、b连线。
现通过光滑竖直挡板挡住b球,使a、b静止在如图所示的位置。
若将挡板稍微向左水平移动一小段距离,当a、b重新处于静止状态时()
A.a对b的作用力增大
B.a对b的作用力增小
C.OQ地面对b的支持力不变
D.OQ地面对b的支持力增大
4如图所示,A、B两小球的质量之比为3:1,用轻质细杆相连。
同时用一根细绳将两个小球系住,绳子跨过光滑的定滑轮C,并设法让两球和轻杆组成的系统保持平衡,则系统平衡时,AC绳与BC绳的长度之比为()
A. 1:1
B. 1:2
C. 1:3
D. 1:4
5 建筑工人施工时,需要将物体运送到高处,高处的建筑工人通过定滑轮拉动绳子ab,为防止物体与墙壁相碰,站立在地面上的另一个建筑工人还需要用绳子bc控制物体,使物体与墙壁的距离始终保持不变,如果工人拉绳子bc方向不变,则在物体缓慢上升的过程中()
A. 绳ab上的拉力增大,绳bc上的拉力减小
B. 绳ab上的拉力减小,绳bc上的拉力增大
C. 两根绳上的拉力均增大
D. 两根绳上的拉力均减小
6 现有长度均为0.1m的两根弹簧A和B,已知弹簧A和B的劲度系数分别为100N/m和200N/m.为了制成一个长度也是0.1m,劲度系数却为150N/m的新弹簧,可以分别在弹簧A和B上截取一段,然后将这两段串联成一个弹簧即可.则在弹簧A和B上截取的长度分别为()
A.0.025m和0.075m
B.0.033m和0.067m
C.0.050m和0.050m
D.0.075m 和0.025m 7 在托乒乓球跑步比赛中,某同学将质量为m 的球置于球拍光面中心,在运动过程中受到的空气阻力与速度大小成正比,比例系数为k ,运动中球拍拍面与水平方向夹角为θ,不计球与球拍间的摩擦,若要球始终保持在位于球拍中心不动,则做匀速直线运动时的速度为( )
A.
k mg θsin B.k mg θcos C.
k mg θtan D.k ot mg θc
8 用大小为F 的两个力将100块重为G 的砖头夹住,
如图所示,设所有接触面的动摩擦因数均为μ,则第
27号和第28号砖块之间的摩擦力为( )
A.23G
B.27G
C.28G
D.2μF
9因数为1/3,为保证铁链静止在桌面上,铁链左端距桌面的最短距离为( )
A.L/3
B.L/4
C.L/5
D.L/6
10 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 。
现在如C 点上悬挂一个质量为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.
mg 33 C.mg 21 D.mg 4
1
11 如图所示,光滑轻质细杆AB 、BC 处在同一竖直平面内,B
处用铰链连接,A 、C 处用铰链铰于水平地面上,BC 杆与水平面夹角为
37°。
一个质量为3.2kg 的小球(可视为质点)穿在BC 杆上,对小球施加一个
水平向左的恒力F 使其静止在BC 杆中点处(不计一切摩擦,取g=10N/kg )。
AB 杆竖直恰好竖直,则( )
A.F 的大小为40N
B.小球对BC 杆的作用力大小为40N
C.AB 杆对BC 杆的作用力大小为25N
D.地面对BC 杆的作用力大小为25N
12 某探空气球(包括其下方的吊篮)与其下方吊篮中物体的质量之比为1:2。
吊篮所受的浮力和空气阻力忽略不计,气球所受的空气阻力与速度成正比,所受浮力始终保持不变,此时气球以1m/s 的速度竖直向下运动。
若吊篮中物体的质量减少一半,经过一段时间后,气球恰好能以1m/s 的速度竖直向上运动。
若去掉吊篮中所有的物体,气球能达到的最大速度为( )
A.2m/s
B.3m/s
C.4m/s
D.5m/s
13形状一样,质量相等的A 、B 两个契形物体放置在水平桌面上,质量均为m 的两个物体分别沿A 、B 的斜面下滑,起初,A 斜面粗糙且斜面上的物体恰好匀速下滑,而B 斜面光滑,两物体下滑时,A 、B 都始终保持静止,该过程中,A 、B 对斜面的正压力分别为A N 、
B N ,A 、B 对地面的摩擦力分别为A f 、B f 。
则下列判断正确的是
( )
A.0;=>>B A B A f f N N
B.0=>>A B B A f f ;N N
C.0=>>A B A B f f ;N N
D.0==>B A A B f f ;N N。