高中物理竞赛 静力学

静力学
1如图所示,一个半径为R的四分之一光滑球面放在水平桌面上,球面上放置一光滑均匀铁链,其A端固定在球面的顶点,B端恰与桌面不接触,铁链单位长度的质量为ρ.试求铁链A端受的拉力T.
23—9中,半径为R的圆盘固定不可转动,细绳不可伸长
但质量可忽略,绳下悬挂的两物体质量分别为Mm.设圆盘与
绳间光滑接触,试求盘对绳的法向支持力线密度.
3、质量为m ,自然长度为2πa ,弹性系数为k的弹性圈,水平置于半径为R的固定刚性球上,不计摩擦。而且a = R/2 。(1)设平衡时圈长为2πb ,且b = a ,试求k值;(2)若k = ,求弹性圈的平衡位置及长度。
4、均质铁链如图镀铬工艺2悬挂在天花板上,已知悬挂处的铁链的切线与天花板的夹角为θ,而铁链总重为G, 试求铁链最底处的张力。   
5、如图3所示,两不计大小的定滑轮被等高地固定在天花板上,跨过滑轮的轻绳悬挂三部分重物。AB部分的重量是固定的,分别是= 3牛顿和= 5牛顿,则可以调节大小。设绳足够长,试求能维持系统静止平衡的取值范围。
6、如图5所示,长为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂,绳子与水平方向的夹角在图上已标示,求横杆的重心位置。
7、如图所示,一个重量为水平除雾器G的小球套在竖直放置的、半径为R的光滑大环上,另一轻质弹簧的劲度系数为k ,自由长度为LL2R),一端固定在大圆环的顶点A ,另一端与小球相连。环静止平衡时位于大环上的B点。试求弹簧与竖直方向的夹角θ。
思考:若将弹簧换成劲度系数k′较大的弹簧,其它条件不变,则弹簧弹力怎么变?环的支持力怎么变?
8、光滑半球固定在水平面上,球心O的正上方有一定滑轮,一根轻绳跨过滑轮将一小球从图中所示的A位置开始缓慢拉至B位置。试判断:在此过程中,绳子的拉力T和球面支持力N怎样变化?
9、如图所示,一个半径为R的非均质圆球,其重心不在球心O点,先将它置于水平地面上,平衡时球面上的A点和地面接触;再将它置于倾角为30°的粗糙斜面上,平衡时球面上的B点与斜面接触,已知AB的圆心角也为30°。试求球体的重心C到球心O的距离。
10、如图所示,一根重8N的均质直棒AB,其A端用悬线悬挂在O点,现用F = 6N的水平恒力作用于B端,当达到静止平衡后,试求:(1)悬绳与竖直方向的夹角α;(2)直棒与水平方向的夹角β。
11.  半径为 r 、质量为 m 的三个相同的刚性球放在光滑的水平桌面上,两两互相接触.用一个高为 1.5 r的圆柱形刚性圆筒(上下均无底),将此三球套在筒内,圆筒的半径取适当值,使得各球间以及球与筒壁之间均保持接触,但相互无作用力。现取一个质量亦为 m、半径为 R 的第四个球,放在三个球的上方正中。设四个球的表面、圆筒的内壁表面均由相同物质构成,其相互之间的最大静摩擦因数均为μ=0.775。试问:R 取何值时,用手轻轻竖直向上提起,圆筒即能将四个球一起提起来?
12、物体放在水平面上,用与水平方向成30°的力拉物体时,物体匀速前进。若此力大小不变,改为沿水平方向拉物体,物体仍能匀速前进,求物体与水平面之间的动摩擦因素μ
13、如图所示,一个半径为R的均质金属球上固定着一根长为L的轻质细杆,细杆的左端用铰链与墙壁相连,球下边垫上一块木板后,细杆恰好水平,而木板下面是光滑的水平面。由于金属球和木板之间有摩擦(已知摩擦因素为μ),所以要将木板从球下面向右抽出时,至少需要大小为F的水平拉力。试问:现要将木板继续向左插进一些,至少需要多大的水平推力?
14、半径为R、质量为M1的均匀圆球与一质量为M2的重物分别用细绳ADACE悬挂于同一点A,并处于平衡,如图所示。已知悬点A到球心O的距离为L,不考虑绳的质量和绳与球心的摩擦,试求悬挂圆球的绳AD与竖直方向AB的夹角θ。(第十届预赛)
 
15、在一些重型机械和起重设备上,常用双块式电磁制动器,它的简化示意图如图所示,O1O2为固定铰链。在电源接通时,A杆被往下压,通过铰链C1C2C3使弹簧S被拉伸,制动块B1B2与制动轮D脱离接触,机械得以正常运转。当电源被切断后,A杆不再有向下的压力(A杆及图中所有连杆及制动块所受重力皆忽略不计),于是弹簧回缩,使制动块产生制动效果。此时O1C1O2C2处于竖直位置。已知欲使正在匀速转动的D轮减速从而实现制动,至少需要M=1100Nm的制动力距,制动块与制动轮之间的摩擦系数μ=0.40,弹簧不发生形变时的长度为L=0.300m,制动轮直径d=0.400m,图示尺寸a=0.065mh1=0.245mh2=0.340m,试求选用弹簧的倔强系数k最小要多大。250ppm(第十三届预赛)
 
 
 
16如图所示,由 4 根长杆ADBCCFDE 4 根短杆高纯氮气压缩机 AO1BO1EO4FO4 构成一个框架(各连接处都是铰链),总质量为 M 。下面再挂一个 m θ2 θ3 之间用轻绳连接,使框架呈三个正方形,求绳上的张力。
 
17有一半球形的光滑碗,上搁一长为2l 的均匀筷子,如碗的半径为R,且有2R l R,求筷子平衡时与水平方向的夹角α为多少?
18有一轻质木板AB长为LA端用铰链固定在竖直墙上,另一端用水平轻绳CB拉住。板上依次放着ABC三个圆柱体,半径均为r,重均为G,木板与墙的夹角为θ,如图1—8所示,不计一切摩擦,求BC绳上的张力。无人机吊舱
20、质量为m的均匀细棒,A端用细线悬挂于定点,B端浸没在水中,静止平衡时,水中部分长度为全长的3/5 ,求此棒的密度和悬线的张力。
21、长为1m的均匀直杆AB10N ,用细绳AOBO悬挂起来,绳与直杆的角度如图所示。为了使杆保持水平,另需在杆上挂一个重量为20N的砝码,试求这个砝码的悬挂点C应距杆的A端多远。
                                           
22、半径为R的空心圆筒,内表光滑,盛有两样光滑的、半径为r的、重量为G的球,试求B与圆筒壁的作用力大小。
23、六个完全相同的刚性长条薄片依次架在一个水平碗上,一端搁在碗口,另一端架在另一个薄片的正中点。现将质量为m的质点置于A1A6的中点处,忽略各薄片的自重,试求A1B1薄片对A6B6的压力。
24、已知横杆长为l ,自重W0(均质),与墙壁的摩擦系数为μ,绳与杆夹角为θ。试求:(1)平衡时μ与θ应满足的条件;(2)在杆上到这样一点弹簧铰链P ,使PB区域内加载任意重量的重物,系统的平衡均不会被破坏。
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26 在盛有密度为ρ1的液体的大容器中放入一只底面积为的小的圆柱形容器,在这个容器的底部又插入一根长为 l 的细管。两只容器壁均静止不动。在小的容器中注入密度为                            的染了颜的液体,使其高度至,以使与外面容器的液面相平,然后打开细管的下端,可以看到重液由细管内流入大容器中,但经过一段时间轻液开始进入小容器
中,以后这个过程重复地进行着。如果假设液体不会混合以及表面张力可忽略不计,试求第一次从小容器里流出的重液的质量是多少?在以后的每次循环中,流进小容器的轻液的质量和从小容器里流出的重液的质量 各是多少?

本文发布于:2024-09-22 12:44:49,感谢您对本站的认可!

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