高三物理平衡作业题及例题如下:
【作业题】
1. 质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力作用下,以速度v从地面竖直向上运动,已知空气阻力大小恒为f,重力加速度为g,下列说法正确的是:
A. 物体受到的拉力大于重力
B. 物体受到的摩擦力先减小后增大
C. 物体受到的拉力和重力是一对平衡力
D. 物体受到的拉力和阻力可能相等
2. 质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点,细线偏离竖直方向θ角,小球恰能在竖直平面内做圆周运动,则小球通过最高点时:
A. 小球受到三个力的作用
B. 小球的向心加速度大小为g(1+sinθ)
C. 小球受到细线的拉力大小为mgcosθ
D. 小球受到细线的拉力大小可能大于mgcosθ
【例题】
1. 【答案】D
【解析】
小球受到重力、拉力和向上的摩擦力作用,由于小球做匀速圆周运动,故三个力的合力提供向心力,由于重力大于摩擦力和拉力的合力,故小球受到的拉力大于重力,故A错误;由于小球做匀速圆周运动,故三个力的合力提供向心力,由于重力大于摩擦力和拉力的合力,故摩擦力先减小后增大,故B正确;小球受到的重力和拉力作用,不是一对平衡力,故C错误;当小球恰好通过最高点时,小球受到的重力和拉力相等,当小球恰好通过最低点时,小球受到的重力和支持力相等,故小球受到的拉力和阻力可能相等,故D正确。
2. 【答案】BC
【解析】
小球在最高点时绳子的拉力和重力的一个分力提供向心力,另一个分力与重力垂直于绳子方向上的分力平衡。根据牛顿第二定律和几何关系可得:$mgcostheta = ma$,解得$a = gcostheta$;根据牛顿第三定律可得小球受到细线的拉力大小为$mgcostheta$;小球受到细线的拉力和重力、支持力的作用。故BC正确。
以上就是高三物理平衡作业题及例题的全部内容。
高三物理平衡作业题及解答:
一质量为$m$的小球,用长为L的细线悬挂于O点,细线偏离竖直方向为θ,现给小球一水平初速度,使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,求:
(1)小球在最高点的最小速度;
(2)小球在最高点时细线的拉力;
(3)小球在最低点时受到的拉力.
相关例题:
以下关于圆周运动的向心力、向心加速度和向心加速度的说法中正确的是( )
A. 向心力不改变做圆周运动物体速度的大小和方向
B. 做匀速圆周运动的物体,其向心加速度是不变的
C. 做匀速圆周运动的物体,其向心加速度是恒定的
D. 做圆周运动的物体所受各力的方向一定指向圆心
解题思路:
向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小;做匀速圆周运动的物体,其向心加速度大小不变,方向时刻改变;做圆周运动的物体所受各力的方向不一定指向圆心.
答案:A。
高三物理平衡作业题常见问题
一、共点力平衡
1. 物体在三个共点力作用下处于平衡状态,其中有两个力的大小是8N和12N,则第三个力的大小可能是( )
A. 2N B. 5N C. 15N D. 3N
2. 质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,下列说法正确的是( )
A.只要将斜面倾角变小,物体对斜面的压力就变大
B.只要将斜面倾角变大,物体对斜面的压力就变大
C.无论斜面倾角多大,物体对斜面的压力都不变
D.无论斜面倾角多大,物体对斜面的压力都可能变化
二、动平衡
1. 质量为m的物体在竖直向上的恒力作用下减速上升了h,则当它刚离开地面时,下列说法中正确的是( )
A.物体的重力势能增加了mgh
B.物体的动能减少了mgh
C.物体的机械能增加了mgh
D.物体的机械能减少了克服重力做功
三、电场力平衡
1. 真空中两个点电荷相距为L,它们之间的库仑力大小为F,若将它们的电荷量都变为原来的2倍,距离变为原来的2倍,则它们之间的库仑力大小变为( )
A. F B. 4F C. 8F D. 2F
以上是高三物理平衡作业题的一些常见问题,这些问题涵盖了共点力平衡、动平衡和电场力平衡等多个方面。这些问题需要学生能够理解平衡的概念,掌握平衡条件的应用,同时能够根据具体问题分析动能、重力势能和机械能的变化。
以下是一些相关例题:
一、共点力平衡
1. 有一个轻质弹簧,其两端固定在A、B两个质量均为m的小物块上,三者在粗糙的水平面上处于静止状态。已知AB两物块间的距离为L,物块与地面之间的动摩擦因数为μ。现将一质量也为m的小物块C轻放在AB之间的中点,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的长度一定大于L/2 B. 弹簧的长度一定等于L/2
C. AB两物块受到的摩擦力一定相等 D. AB两物块受到的摩擦力一定不相等
解析:由于C放上去后AB两物块有相对运动趋势,所以弹簧会被压缩或拉伸。由于不知道AB与地面的摩擦力关系,所以弹簧的长度不一定等于或大于L/2。AB受到的摩擦力取决于它们相对地面的运动情况,由于不知道AB与地面的摩擦力关系,所以AB受到的摩擦力不一定相等。
答案:A
二、动平衡
1. 一个质量为m的物体以一定的初速度沿水平桌面滑过一段圆弧弯道,进入一个半径为R的光滑圆弧轨道。已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ,且μgR=0.5g。求物体滑到圆弧轨道的最高点时对轨道的压力。
解析:物体在圆弧轨道上运动时受重力mg、支持力N和摩擦力f三个力作用。在圆弧轨道的最高点时,根据牛顿第二定律有:mg+N-f=m(v^2)/R (1) 其中v为物体在最高点的速度。又因为μf=μmgR (2) 所以N=mg+f-μmgR/m (3) 由(1)(3)两式可得N=3mg/4 又因为$F_{压}=N$ 所以$F_{压}=3mg/4$。方向竖直向下。
答案:物体滑到圆弧轨道的最高点时对轨道的压力为$3mg/4$,方向竖直向下。
三、电场力平衡
1. 真空中两个点电荷相距为L,它们之间的库仑力大小为F,若将它们的电荷量都变为原来的2倍,距离变为原来的2倍,则它们之间的库仑力大小变为( )
A. F B. 4F C. 8F D. 2F 解析:根据库仑定律有$F = kfrac{Qq}{r^{2}}$ (1) 若将它们的电荷量都变为原来的2倍,距离变为原来的2倍,则新的库仑力大小为$F^{prime} = kfrac{2Q cdot