格物学 力学物体的平衡

用三角形法则解决平衡问题-物体的平衡知识点月考基础选择题自测题答案-湖北省等高中物理,平均正确率88.0%

2025-06-08
用三角形法则解决平衡问题-物体的平衡知识点月考基础选择题自测题答案-湖北省等高中物理,平均正确率88.0%
1、['正交分解法解共点力平衡', '用三角形法则解决平衡问题']

正确率40.0%如图所示,质量为$${{m}}$$的物体用轻绳$${{A}{B}}$$悬挂于天花板上,用方向始终与水平面成$${{3}{0}{°}}$$角斜向上的力$${{F}}$$作用于绳上的$${{O}}$$点,用$${{F}_{T}}$$表示$${{A}{O}}$$段绳上拉力的大小,在$${{A}{O}}$$绳由竖直缓慢变为水平过程中(
$$None$$

A

A.$${{F}}$$逐渐变大,$${{F}_{T}}$$先变小后变大

B.$${{F}}$$逐渐变大,$${{F}_{T}}$$先变大后变小

C.$${{F}}$$逐渐变小,$${{F}_{T}}$$先变小后变大

D.$${{F}}$$逐渐变小,$${{F}_{T}}$$先变大后变小

7、['用三角形法则解决平衡问题', '受力分析']

正确率40.0%某人在单杠上做引体向上时,若两手臂之间的夹角$${{θ}}$$大于$${{1}{2}{0}{°}}$$,则每只手臂拉力(

A

A.大于人的体重

B.小于人的体重

C.等于人的体重

D.等于人的体重的一半

1. 对于第一题,分析物体在缓慢移动过程中的受力平衡:

设绳$$AO$$与竖直方向的夹角为$$θ$$,物体受重力$$mg$$、拉力$$F$$和绳的张力$$F_T$$作用。将力分解到水平和竖直方向:

水平方向平衡:$$F \cos 30° = F_T \sin θ$$

竖直方向平衡:$$F \sin 30° + F_T \cos θ = mg$$

联立解得:

$$F = \frac{mg \sin θ}{\cos 30° \cos θ + \sin 30° \sin θ}$$

$$F_T = \frac{mg \cos 30°}{\cos 30° \cos θ + \sin 30° \sin θ}$$

当$$θ$$从$$0°$$增大到$$90°$$时,$$F$$单调递增,而$$F_T$$先增大后减小(在$$θ = 60°$$时取得最大值)。因此选项 B 正确。

7. 对于第二题,分析引体向上时的受力情况:

设每只手臂的拉力为$$T$$,两手臂夹角为$$θ$$。竖直方向平衡:

$$2T \cos \frac{θ}{2} = mg$$

解得:

$$T = \frac{mg}{2 \cos \frac{θ}{2}}$$

当$$θ > 120°$$时,$$\cos \frac{θ}{2} < \cos 60° = 0.5$$,因此$$T > mg$$。选项 A 正确。

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