【全国百强校】安徽省合肥市第一中学高一物理竞赛练习题(B班)
合肥一中高一物理竞赛B 班平衡练习题（1）
1.如图所示，轻杆BC 的C 端铰接于墙，B 点用绳子拉紧，在BC 中点O
挂重物G .当以C 为转轴时，绳子拉力的力臂是( )
(A )OB (B )BC (C )AC (D )CE
2.关于力矩，下列说法中正确的是( )
(A )力对物体的转动作用决定于力矩的大小和方向
(B )力矩等于零时，力对物体不产生转动作用
(C )力矩等于零时，力对物体也可以产生转动作用
(D )力矩的单位是“牛·米”，也可以写成“焦”
3.有大小为F 1=4N 和F 2=3N 的两个力，其作用点距轴O 的距离分别为L 1=30cm 和L 2=40cm ，则这两个力对转轴O 的力矩M 1和M 2的大小关系为( )
(A )因为F 1>F 2，所以M 1>M 2 (B )因为F 1 (C )因为F 1L 1=F 2L 2，所以M 1=M 2 (D )无法判断M 1和M 2的大小 4.如图所示是单臂斜拉桥的示意图，均匀桥板aO 重为G ，三根平行钢 索与桥面成30°角，间距ab =bc =cd =dO .若每根钢索受力相同，左侧 桥墩对桥板无作用力，则每根钢索的拉力大小是( ) (A )G (B )6G 3 (C )3G (D )3 2G 5.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F 1、F 2、F 3、F 4四个力的作用而静止，它们与OA 杆 在同一竖直平面内，则它们对O 点的力矩M 1、M 2、M 3、M 4的大 小关系是( ) (A )M 1=M 2=M 3=M 4 (B )M 1>M 2>M 3>M 4 (C )M 1>M 2=M 3>M 4 (D )M 1 6.如图所示的杆秤，O 为提纽，A 为刻度的起点，B 为秤钩，P 为秤砣.关于杆秤的性能，下列说法中正确的是( ) (A )不称物时，秤砣移至A 处，杆秤平衡 (B )不称物时，秤砣移至B 处，杆秤平衡 (C )称物时，OP 的距离与被测物的质量成正比 (D )称物时，AP 的距离与被测物的质量成正比 7.如图所示是一根弯成直角的杆，它可绕O 点转动.杆的OA 段长30cm ， AB 段长40cm .现用F =10N 的力作用在杆上，要使力F 对轴O 逆时针方 向的力矩最大，F 应怎样作用在杆上?画出示意图，并求出力F 的最大 力矩. 8.如图所示，ABC 为质量均匀的等边直角曲尺，质量为2M ，C 端由铰链与墙相连，摩擦不计.当BC 处于水平静止状态时，施加在A 端的最小作用力的大小为______，方向是______. 9.如图所示，将粗细均匀、直径相同的均匀棒A 和B 粘合在一起，并在粘合处用绳悬挂起来，恰好处于水平位置而平衡，如果A 的密度是B 的2倍，那么A 的重力大小是B 的______倍. 10.如图所示，质量为m 的运动员站在质量为m 的均匀长板AB 的中点，板位于水平地面上，可绕通过A 点的水平轴无摩擦转动.板的B 端系有轻绳，轻绳的另一端绕过两个定滑轮后，握在运动员的手中.当运动员用力拉绳子时，滑轮两侧的绳子都保持在竖直方向，则要使板的B 端离开地面，运动员作用于绳的最小拉力是多少？ 11.如图所示，均匀杆AB 每米重为30N ，将A 端支起，在离A 端0.2m 的C 处挂一重300N 的物体，在B 端施一竖直向上的拉力F ，使杆保持水平方向平衡，问杆长为多少时，所需的拉力F 最小?最小值为多大? 12.右图所示是用电动砂轮打磨工件的装置，砂轮的转轴通过图中O 点垂直于纸面，AB 是一长度l =0.60m 、质量m 1=0.50kg 的均匀刚性细杆，可绕过A 端的固定轴在竖直面(图中纸面)内无摩擦地转动，工件C 固定在AB 杆上，其质量m 2=1.5kg ，工件的重心、工件与砂轮的接触点P 以及O 点都在过AB 中点的竖直线上，P 到AB 杆的垂直距离d =0.1m ，AB 杆始终处于水平位置，砂轮与工件之间的动摩擦因数μ=0.6. (1)当砂轮静止时，要使工件对砂轮的压力F 0=100N ，则施于B 端竖直向下的力F B 应是多大? (2)当砂轮逆时针转动时，要使工件对砂轮的压力仍为F 0=100N ，则施于B 端竖直向下的力F B ′应是多大? 1、D 2、AB 3、D 4、D 5、A 6、AD 7、图略，5N ·m 8、 Mg 423，垂直于CA 的连线斜向上 9、2 10、3 2mg 11、2m ,60N 12、(1)40N (2)30N 解析：（1）当砂轮静止时，把AB 杆和工件看成一个物体，它受到的外力对A 轴的力矩有：重力的力矩（2 )(21l g m m +） 砂轮对工件的支持力的力矩2 0l F B F 的力矩l F B 由力矩的平衡，得 l F l g m m l F B ++=2 )(2210 ○1 解得 ])([2 1210g m m F F B +-= ○2 代入数据得 N F B 40= ○3 （2）当砂轮转动时，除重力、支持力和' B F 的力矩外，还有砂轮作用于工件的摩擦力的力矩d F 0μ。 由力矩的平平衡；得 l F F l g m m d F F B B '+'+++=2 )(212100μ ○4 解得 I d F g m m F F B 0210])([21μ-+-=' ○5 代入数据得N F B 30=' ○6