14．拱橋結(jié)構(gòu)是古代人們解決建筑跨度的有效方法，像歐洲古羅馬的萬神廟、我國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半圓形實驗拱橋，如圖乙所示，如果每個楔塊質(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）如果在中間兩個楔塊上加一個向下的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）對中間兩楔塊受力分析，受重力、兩個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，拱券對一邊支撐物的壓力是88.2N；
（2）以中間兩楔塊為研究對象，其受力如圖所示：

由對稱性可知F1=F2
由互成120°的二力合成特點知：
F1=F2=2mg+F=2×3×9.8+50=108.8N
答：（1）六塊楔塊組成的拱券對一邊支撐物的壓力是88.2N；
（2）如果在中間兩個楔塊上加一個向下的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．

點評 本題關(guān)鍵靈活地選擇研究對象，受力分析后根據(jù)平衡條件列式求解，注意整體法的運用，基礎(chǔ)題目．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點為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摩擦力）求：
（1）若將乙用銷釘固定在水平面上，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不會斷，為保證繩子都不會斷裂，求OC段繩子能懸掛的物體甲的質(zhì)量最大不得超過多少？
（2）今去掉銷釘，若物體乙的質(zhì)量m2=8kg，物體乙與水平面之間的動摩
擦因數(shù)為μ=0.15，則欲使物體乙在水平面上不滑動，物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．“嫦娥二號”進入環(huán)月軌道后，分別在距月球表面最遠100km，最近15km高度的軌道上做圓周運動，此高度遠小于月球的半徑，設(shè)“嫦娥二號”繞月與月繞地的轉(zhuǎn)動方向同向．已知地球的質(zhì)量為月球質(zhì)量的k倍，月球繞地球運行的軌道半徑為月球的半徑的n倍，月球繞地球運行的周期為T．若某時刻“嫦娥二號”距地球最遠，經(jīng)△t時間“嫦娥二號”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的小球用長為l=0.8m的輕繩懸掛在固定點O上，將輕繩拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點與A發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，且無機械能損失．物塊與小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力．已知A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，A離開B時的速度是B的2倍，g取10m/s2．求木板的長度d？

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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，他們設(shè)計了一種簡易的滑軌，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．在實際操作中發(fā)現(xiàn)瓦滑到底端時速度較大，有可能摔碎，為了防止瓦被損壞，下列措施中可行的是（　�。�
A．減少每次運送瓦的塊數(shù)
B．減少兩桿之間的距離
C．用比原來較長的兩根圓柱形木桿替代原來的木桿
D．用比原來較短的兩根圓柱形木桿替代原來的木桿

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．三個分別帶有正電、負電和不帶電的顆粒，從水平放置的平行帶電金屬板左側(cè)以相同速度V0垂直電場線方向射入勻強電場，分別落在帶正電荷的下板上的a、b、c三點，如圖所示，下面判斷正確的是（　�。�
A．落在a點的顆粒帶正電、C點的帶負電、b點的不帶電
B．落在a、b、c點顆粒在電場中的加速度大小的關(guān)系是a＞b＞c
C．三個顆粒在電場中的運動時間關(guān)系是a＞b＞c
D．電場力對落在b點的顆粒不做功

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科目：高中物理 來源： 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．飛船上備有以下實驗器材：①精確秒表一只；②已知質(zhì)量為m的物體一個；③彈簧秤一個．若宇航員在繞行時及著陸后各作了一次測量，依據(jù)測量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M（已知萬有引力常量為G，忽略行星的自轉(zhuǎn)）．
（1）宇航員兩次測量的物理量分別應(yīng)是飛船在靠近行星的軌道上運行的周期T、著陸后質(zhì)量為m的物體的重力F
（2）用所測數(shù)據(jù)求出該星球的半徑R表達式$R=\frac{F{T}^{2}}{4{π}^{2}m}$；質(zhì)量M的表達式$M=\frac{{F}^{3}{T}^{4}}{15{π}^{4}G{m}^{3}}$．

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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軸負方向的區(qū)域足夠大的勻強電場，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m=0.05kg，帶電量為q=-2.5×10-4C 的小球從坐標(biāo)原點O沿y軸正方向以一定的初速度豎直向上拋出，它到達的最高點位置為圖中的Q點，不計空氣阻力，g取10m/s2．
（1）求勻強電場的場強大��；
（2）求小球從O點拋出到落回x軸的過程中電勢能的變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．在研究下述運動時，能把物體看作質(zhì)點的是（　�。�
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．選萬噸貨輪為研究對象，確定它在航行過程中某時刻的位置
D．研究一列火車通過長江大橋所需的時間

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