架在 A 、 B 两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应,电线呈现如图所示的两种形状,下列说法中正确的是( )
A .夏季与冬季电线对电线杆的拉力一样大
B .夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向不变
C .夏季电线对电线杆的拉力较大
D .冬季电线对电线杆的拉力较大
D
【详解】
以整条电线为研究对象,受力分析如图所示
由共点力的平衡条件知,两电线杆对电线的拉力的合力与其重力平衡,由几何关系得
则
由于夏天气温较高,电线的体积会膨胀,两杆正中部位电线下坠的距离 h 变大,则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角 θ 变小,电线质量一定,则可知电线杆对电线的拉力 变小,由牛顿第三定律知,夏季电线对电线杆的拉力较小,冬季电线对电线杆的拉力较大,故 D 正确, ABC 错误。
故选 D 。
如图所示,光滑小球置于竖直墙壁和挡板间,挡板绕 O 点于图示位置缓慢转至水平的过程中,小球对墙壁和挡板的压力如何变化( )
A .对墙壁的压力减小,对挡板的压力也减小
B .对墙壁的压力减小,对挡板的压力增大
C .对墙壁的压力减小,对挡板的压力先增大后减小
D .对墙壁的压力先增大后减小,对挡板的压力增大
A
【详解】
以小球为研究对象,由题可知小球时刻处于平衡状态,根据受力平衡,受力分析如图所示
由图可知,墙壁给球的压力 F 2 逐渐减小,挡板给球的支持力 F 1 逐渐减小,根据牛顿第三定律可知小球对竖直墙壁的压力逐渐减小,小球对挡板的压力也逐渐减小,故 A 正确, BCD 错误。
故选 A 。
如图所示,斜劈 ABC 放在粗糙的水平地面上,在斜劈上放一重为 G 的物块,物块和斜劈均处于静止状态。现用一竖直向下且逐渐增大的力 F 作用于物块上,则下列说法正确的是( )
A .斜劈对物块的支持力增大
B .物块所受的合力变大
C .当力 F 足够大时斜劈将沿水平地面向右滑动
D .斜劈 ABC 受到水平地面向左的摩擦力作用,且随力 F 的增大而增大
A
【详解】
A .重为 G 的物块静止在斜劈上,对物块有
即
当用一竖直向下的力 F 作用于物块上时,可等效于物块更重了,物块对斜劈的压力增大,则斜劈对物块的支持力增大,故 A 正确;
B .但此时 仍成立,故物块仍静止,合力保持为零不变,故 B 错误;
CD .以物块与斜劈组成的整体为研究对象,水平方向上不受力,故 CD 错误。
故选 A 。
一根长 2m ,重为 G 的不均匀直棒 AB ,用两根细绳水平悬挂在天花板上,当棒平衡时细绳与水平面的夹角如图所示,则关于直棒重心 C 的位置,下列说法正确的是( )
A .距离 B 端 0.5m 处 B .距离 B 端 0.75m 处
C .距离 B 端 m 处 D .距离 B 端 m 处
A
【详解】
当一个物体受三个力作用而处于平衡状态时,如果其中两个力的作用线相交于一点,则第三个力的作用线必通过前两个力作用线的相交点。把 O 1 A 和 O 2 B 延长相交于 O 点,则重心 C 一定在过 O 点的竖直线上,如图所示。由几何知识可知
BO = AB = 1m
BC = BO = 0.5m
故重心应在距 B 端 0.5m 处。
故选 A 。
如图所示,一个物体受到 1N 、 2N 、 3N 、 4N 四个力作用而处于平衡。现保持 1N 、 2N 、 4N 三个力的方向和大小不变,而将 3N 的力绕 O 点顺时针旋转 60° ,此时作用在物体上的合力大小为( )
A . 13N B . N C . 3N D . N
C
【详解】
由题可知,四个力合力为零,则可知 1N 、 2N 、 4N 三个力的合力与 3N 的力大小相等,方向相反,则 3N 的力绕 O 点顺时针旋转 60° ,其他三个力不变,相当于两个 3N 的力,其夹角为 120° ,因此这两个力的合力为 3N ,故 C 正确, ABD 错误。
故选 C 。
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