14．拱橋結(jié)構(gòu)是古代人們解決建筑跨度的有效方法，像歐洲古羅馬的萬(wàn)神廟、我國(guó)古代的趙州橋都是拱橋結(jié)構(gòu)的典型建筑．拱橋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是利用石塊的楔形結(jié)構(gòu)，將受到的重力和壓力分解為向兩邊的壓力，最后由拱券兩端的基石來(lái)承受（如圖甲）．現(xiàn)有六塊大小、形狀、質(zhì)量都相等的楔塊組成一個(gè)半圓形實(shí)驗(yàn)拱橋，如圖乙所示，如果每個(gè)楔塊質(zhì)量m=3kg，則：

（1）六塊楔塊組成的拱橋?qū)σ贿呏挝锏膲毫κ嵌啻螅?br />（2）如果在中間兩個(gè)楔塊上加一個(gè)向下的50N的壓力F，那么其兩邊相鄰的支撐物給予楔塊的彈力F1與F2分別是多大？（g取9.8N/kg）

分析 （1）對(duì)六塊楔塊組成的整體受力分析，受重力和兩側(cè)的支持力，根據(jù)平衡條件列式求解即可；
（2）對(duì)中間兩楔塊受力分析，受重力、兩個(gè)支持力和向下的壓力，根據(jù)平衡條件列式分析即可

解答 解：（1）對(duì)六塊楔塊組成的整體，根據(jù)平衡條件，有：
6mg=2N
解得：
N=3mg=3×3×9.8=88.2N
根據(jù)牛頓第三定律，拱券對(duì)一邊支撐物的壓力是88.2N；
（2）以中間兩楔塊為研究對(duì)象，其受力如圖所示：

由對(duì)稱(chēng)性可知F1=F2
由互成120°的二力合成特點(diǎn)知：
F1=F2=2mg+F=2×3×9.8+50=108.8N
答：（1）六塊楔塊組成的拱券對(duì)一邊支撐物的壓力是88.2N；
（2）如果在中間兩個(gè)楔塊上加一個(gè)向下的50N的壓力F，那么其兩邊相鄰的支撐物給予楔塊的彈力F1與F2都是108.8N．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵靈活地選擇研究對(duì)象，受力分析后根據(jù)平衡條件列式求解，注意整體法的運(yùn)用，基礎(chǔ)題目．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過(guò)三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O．輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°，物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）求：
（1）若將乙用銷(xiāo)釘固定在水平面上，已知輕繩OA能承受的最大拉力150N，輕繩OB能承受的最大拉力為100牛，輕繩OC不會(huì)斷，為保證繩子都不會(huì)斷裂，求OC段繩子能懸掛的物體甲的質(zhì)量最大不得超過(guò)多少？
（2）今去掉銷(xiāo)釘，若物體乙的質(zhì)量m2=8kg，物體乙與水平面之間的動(dòng)摩
擦因數(shù)為μ=0.15，則欲使物體乙在水平面上不滑動(dòng)，物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過(guò)多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．“嫦娥二號(hào)”進(jìn)入環(huán)月軌道后，分別在距月球表面最遠(yuǎn)100km，最近15km高度的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，此高度遠(yuǎn)小于月球的半徑，設(shè)“嫦娥二號(hào)”繞月與月繞地的轉(zhuǎn)動(dòng)方向同向．已知地球的質(zhì)量為月球質(zhì)量的k倍，月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑為月球的半徑的n倍，月球繞地球運(yùn)行的周期為T(mén)．若某時(shí)刻“嫦娥二號(hào)”距地球最遠(yuǎn)，經(jīng)△t時(shí)間“嫦娥二號(hào)”距地球最近，則△t不可能為（　�。�
A．$\frac{T}{2（1-\sqrt{\frac{k}{{n}^{3}}}）}$B．$\frac{T}{2（\sqrt{\frac{{n}^{3}}{k}}-1）}$C．$\frac{T}{2（\sqrt{\frac{k}{{n}^{3}}}-1）}$D．$\frac{T}{2（1-\sqrt{\frac{{n}^{3}}{k}}）}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．質(zhì)量為mB=6kg的木板B靜止于光滑水平面上，物塊A質(zhì)量為mA=1kg，停在B的左端．質(zhì)量為m=1kg的小球用長(zhǎng)為l=0.8m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O上，將輕繩拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點(diǎn)與A發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，且無(wú)機(jī)械能損失．物塊與小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，A離開(kāi)B時(shí)的速度是B的2倍，g取10m/s2．求木板的長(zhǎng)度d？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．農(nóng)民工是活躍在城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村中最積極、最能干、最可敬的新生力量．在建筑工地上，他們?cè)O(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)易的滑軌，將一些建筑材料由高處送到低處，如圖所示，兩根圓柱形木桿AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上，把一摞瓦放在兩木桿構(gòu)成的滑軌上，瓦將沿滑軌滑到低處．在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)瓦滑到底端時(shí)速度較大，有可能摔碎，為了防止瓦被損壞，下列措施中可行的是（　�。�
A．減少每次運(yùn)送瓦的塊數(shù)
B．減少兩桿之間的距離
C．用比原來(lái)較長(zhǎng)的兩根圓柱形木桿替代原來(lái)的木桿
D．用比原來(lái)較短的兩根圓柱形木桿替代原來(lái)的木桿

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

19．三個(gè)分別帶有正電、負(fù)電和不帶電的顆粒，從水平放置的平行帶電金屬板左側(cè)以相同速度V0垂直電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，分別落在帶正電荷的下板上的a、b、c三點(diǎn)，如圖所示，下面判斷正確的是（　�。�
A．落在a點(diǎn)的顆粒帶正電、C點(diǎn)的帶負(fù)電、b點(diǎn)的不帶電
B．落在a、b、c點(diǎn)顆粒在電場(chǎng)中的加速度大小的關(guān)系是a＞b＞c
C．三個(gè)顆粒在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系是a＞b＞c
D．電場(chǎng)力對(duì)落在b點(diǎn)的顆粒不做功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上．飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材：①精確秒表一只；②已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)；③彈簧秤一個(gè)．若宇航員在繞行時(shí)及著陸后各作了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M（已知萬(wàn)有引力常量為G，忽略行星的自轉(zhuǎn)）．
（1）宇航員兩次測(cè)量的物理量分別應(yīng)是飛船在靠近行星的軌道上運(yùn)行的周期T、著陸后質(zhì)量為m的物體的重力F
（2）用所測(cè)數(shù)據(jù)求出該星球的半徑R表達(dá)式$R=\frac{F{T}^{2}}{4{π}^{2}m}$；質(zhì)量M的表達(dá)式$M=\frac{{F}^{3}{T}^{4}}{15{π}^{4}G{m}^{3}}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

3．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立xOy直角坐標(biāo)系，Oy表示豎直向上的方向．已知該平面內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=0.05kg，帶電量為q=-2.5×10-4C 的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向以一定的初速度豎直向上拋出，它到達(dá)的最高點(diǎn)位置為圖中的Q點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．
（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；
（2）求小球從O點(diǎn)拋出到落回x軸的過(guò)程中電勢(shì)能的變化量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．在研究下述運(yùn)動(dòng)時(shí)，能把物體看作質(zhì)點(diǎn)的是（　　）
A．研究地球的自轉(zhuǎn)效應(yīng)
B．研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)
C．選萬(wàn)噸貨輪為研究對(duì)象，確定它在航行過(guò)程中某時(shí)刻的位置
D．研究一列火車(chē)通過(guò)長(zhǎng)江大橋所需的時(shí)間

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