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文档简介
专题强化一:受力分析和整体法与隔离法专题
知识精讲归纳
考点一:受力分析的一般步骤
1.明确研究对象.研究对象可以是单个物体(质点、结点),也可以是两个(或多个)物体组成的整体.
2.隔离分析:将研究对象从周围物体中隔离出来.
3.按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序,依据各力的方向,画出各力的示意图.
4.当题中出现多个物体时,注意整体法与隔离法的运用.
考点二:整体法与隔离法
整体法隔离法
将加速度相同的几个物体作为一个
概念将研究对象与周围物体分隔开的方法
整体来分析的方法
研究系统外的物体对系统整体的作
选用原则研究系统内物体之间的相互作用力
用力或系统整体的加速度
题型归纳
题型一:受力分析
1.(2023秋·江苏镇江·高一统考)如图所示,教室后面墙角处,有一篮球依着竖直墙面,静止在水平地面上。假设
地面光滑,则篮球的受力情况是()
A.重力、地面的支持力
B.重力、地面的支持力、墙面的弹力
C.重力、地面的支持力、墙面的摩擦力
D.重力、地面的支持力、墙面的弹力、墙面的摩擦力
【答案】A
【详解】对篮球分析可知,篮球受地面的重力和支持力的作用,摩擦力的方向与受力面相切,篮球没有向上或向下
的趋势,故不受墙面的摩擦力,由于水平方向不受外力,故如果墙面对篮球有弹力的话,篮球不能保持静止,故不
受水平方向上的弹力;
故选A。
2.(2023秋·吉林长春·高一长春市实验中学校考期末)如图所示,将A、B两物块靠在一起,B放置在地面上,A
上端用轻绳拴在天花板上,轻绳处于竖直伸直状态,整个装置静止。关于A、B受力的说法正确的是()
A.A、B之间一定有摩擦力
B.地面对B的支持力一定小于A、B重力之和
C.若A受到2个力,则B一定受到2个力
D.若A受到3个力,则B一定受到3个力
【答案】C
【详解】A.A可以只受重力和绳子的拉力平衡,此时AB之间没有弹力和摩擦力,A错误;
B.当绳子拉力为零时,对AB整体受力分析,可得地面对B的支持力等于A、B重力之和,B错误;
C.若A只受重力和绳子拉力2个力,则B就受重力和地面的支持力2个力,C正确;
D.若A受3个力,则这3个力分别是重力、B对A的支持力、B对A的摩擦力,则B就会受重力、A对B的压
力、A对B的摩擦力、地面对B的支持力共4个力,D错误。
故选C。
3.(2023春·云南玉溪·高一玉溪师范学院附属中学校考期末)如图所示,物体A、B在平行于斜面的力F作用下沿
粗糙斜面向上运动,A相对于B静止,则物体B受力的个数为()
A.4个B.5个C.6个D.7个
【答案】C
【详解】物体A随着整体沿斜面向上运动,则其肯定受到来自物体B的沿着斜面向上的静摩擦力,所以物体A与
B之间存在摩擦力;
物体B是沿着斜面向上运动的,对物体B进行受力分析,其受到重力、拉力、斜面的摩擦力、斜面的支持力、物体
A的压力、物体A的摩擦力,共6个力,C正确,故选C。
题型二:整体法隔离法求平衡状态外力内力
4.(2023春·河北衡水·高一衡水市第二中学校考期中)如图所示,甲、乙为两个质量均为M、半径均为r的光滑铅
球,两球放在一个半径为R的圆筒形容器中,圆筒形容器放置在水平地面上,已知rR2r。假设所有接触都是
光滑的,两个铅球质量分布均匀,重力加速度大小为g,当两球静止时,下列说法正确的是()
A.两球对圆筒侧面的压力大小相等;筒底所受的压力大小为2Mg
B.两球对圆筒侧面的压力大小相等;筒底所受的压力大小为Mg
C.两球对圆筒侧面的压力大小不相等;筒底所受的压力大小为2Mg
D.两球对圆筒侧面的压力大小不相等;筒底所受的压力大小为Mg
【答案】A
【详解】设两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为FN1和FN2,筒底所受的压力大小为F。根据整体法,甲和乙整
体水平方向与竖直方向均受力平衡,有
F2Mg
FN1FN2
故选A。
5.(2023秋·河南信阳·高一统考期末)用三根轻质细线a、b、c将质量相同的两个小球1和2悬挂,当两小球静止
时,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平,如图所示。则细线b与水平方向夹角的正切值是()
33
A.B.C.2D.1
23
【答案】A
【详解】对整体进行受力分析,如图所示:
竖直方向受力
Facos302mg
水平方向受力
Fasin30Fc
解得
4mg
Fa
3
2mg
Fc
3
对小球2进行受力分析,如图所示:
竖直方向受力
Fbcosmg
水平方向受力
FbsinFc
联立解得细线b与水平方向夹角的正切值
3
tan
2
故选A。
6.(2023春·青海海东·高一统考期末)如图所示,两个完全相同的长木块A、B叠放在粗糙的水平地面上,现用水
平恒力F推长木块A,使得长木块A、B一起向右做匀速直线运动。已知两个长木块的质量均为m,长木块之间、
长木块与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,下列说法正确的是()
A.长木块A受到6个力的作用B.地面受到长木块A的摩擦力大小为2mg
C.长木块A受到长木块B的摩擦力大小为mgD.推力F的大小为3mg
【答案】B
【详解】A.对长木块B受力分析,由于长木块A、B一起向右做匀速直线运动,故B水平方向上不受摩擦力。对
长木板A受力分析,受到重力,B对A的压力,地面对A的支持力,水平的推力F,地面对A的摩擦力。故长木
块A受到5个力的作用,A错误;
B.地面受到长木块A的摩擦力为滑动摩擦力,大小为
fFN2mg
B正确;
C.B水平方向上不受摩擦力,故长木块A与长木块B的摩擦力大小为0,C错误;
D.对AB系统分析,根据平衡条件可知
Ff2mg
D错误。
故选B。
7.(2023秋·天津和平·高一天津市双菱中学校考阶段练习)如图所示,质量为m15kg的物体,置于一粗糙的斜面
上,用一平行于斜面的大小为40N的力F推物体,物体沿斜面向上匀速运动,斜面体质量m210kg,且始终静止,
sin370.6,cos370.8,g10N/kg。求:
(1)斜面对物体的动摩擦因数;
(2)地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。
【答案】(1)0.25;(2)f地32N,FN地126N
【详解】(1)对滑块作受力分析,设滑块受到的摩擦力为f,如图所示
根据受力平衡可得
Fm1gsin37f
FNm1gcos37
解得
f10N,FN40N
则斜面对物体的动摩擦因数为
f10
0.25
FN40
(2)因两个物体均处于平衡状态,故可以将滑块与斜面体看成一个整体来研究,设地面对斜面体的摩擦力大小和
支持力大小分别为f地、FN地,其受力如图所示
在水平方向上,根据受力平衡可得
f地Fcos3732N
在竖直方向上,根据受力平衡可得
FN地Fsin37(m1m2)g
解得
FN地126N
8.(2023秋·北京海淀·高一首都师范大学附属中学校考阶段练习)如图所示,质量为M=1.4kg的木块A套在水平杆
上,并用轻绳将木块与其右下方质量为m=1.2kg的小球B相连,今用与水平方向成37的力F=10N拉着球带动
木块一起向右做匀速直线运动,运动中A、B相对静止保持不变,g取10m/s2,求:(sin370.6,cos370.8)
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数;
(3)如果水平向右拉小球,使球和木块一起向右匀速直线运动,此时拉力F'是多大?
【答案】(1)37°;(2)0.4;(3)10.4N。
【详解】(1)设细绳对B的拉力为T。以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图1,由平衡条件可得
Fcos37Tcos,Fsin37Tsinmg
代入数据解得
T10N,37
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2。再平衡条件得
Fcos37f,NFsin37(Mm)g
又
f=μN
解得
Fcos37
0.4
MmgFsin37
(3)如果水平向右拉小球,使球和木块一起向右匀速直线运动,整体分析可知,此时
N'(Mm)g
拉力
F'N'10.4N
9.(2023秋·安徽安庆·高一统考期末)如图所示,两个小球A、B通过劲度系数为k的轻弹簧连接,小球A通过水
平绳连接在墙上,另一根轻绳一端通过定滑轮连接小球B,另一端悬挂在墙顶上;铁块C挂在动滑轮上,动滑轮放
在轻绳上,且动滑轮两边绳夹角120,整个装置处于静止状态;与B球连接的绳与水平方向成37。已知
=
小球B的质量mB0.8m,小球C的质量mC3m,重力加速度为g。不计滑轮质量及所有摩擦,求:
(1)连接B球绳子拉力FB的大小;
(2)小球A的质量mA。
【答案】(1)3mg;(2)m
【详解】(1)对C球所在动滑轮受力分析有绳子拉力大小为FB,且
2Fcosmg
B2C
解得
FB3mg
(2)对A、B物体整体受力分析如图所示
由平衡条件可知
FBsin(mAmB)g
FAFBcos
联立以上公式得
mAm
专题强化训练
一、单选题
10.(2023秋·全国·高一期中)如图所示,粗糙的长方体木块A、B叠在一起,静止在水平桌面上,各接触面之间的
动摩擦因数均为,现对B木块施加一个水平方向的拉力F,下列说法正确的是()
A.A木块一定受到向右的摩擦力B.B木块可能只受四个力的作用
C.A木块可能从B的右端滑出D.A木块的加速度可能为g
【答案】D
【详解】A.如果A、B一起向右匀速运动,则A木块不受摩擦力作用,故A错误;
B.B木块一定受重力、地面的支持力、A木块的压力、水平拉力F和地面的摩擦力作用,故B错误;
C.A木块运动的速度不会比B木块大,A木块不可能从B的右端滑出,故C错误;
D.A、B间的最大摩擦力是
fmAg
所以A木块的加速度可能为
f
ag
mA
故D正确。
故选D。
11.(2023秋·上海普陀·高一校考期末)如图细绳竖直拉紧,小球与光滑斜面接触并静止,则小球的受力情况是
()
A.重力、绳的拉力和斜面的弹力
B.重力和绳的拉力
C.重力和斜面的弹力
D.重力、绳的拉力、斜面的弹力和摩擦力
【答案】B
【详解】小球与光滑斜面接触并静止,小球与光滑斜面间没有摩擦力,小球受到重力和绳的拉力,斜面对小球没有
弹力,若有弹力,则小球处于不平衡状态。故小球只受重力和绳子的拉力作用。
故选B。
12.(2023秋·新疆阿克苏·高一校考期末)如图所示,A、B两物块叠放在水平面上,在水平恒力F作用下,A、B
一起匀速运动,在运动过程中物体A所受外力个数为()
A.2个B.3个C.4个D.5个
【答案】A
【详解】由于A做匀速运动,根据受力平衡可知,A在竖直方向受到重力和支持力;水平方向不受力,则A所受
外力个数为2。
故选A。
13.(2023秋·山西大同·高一统考期末)如图是一款磁吸车载手机支架,它可伸缩吸盘、调节远近距离及仰角。某
次司机调节支架后,让其吸盘平面与水平面成53°角,然后将手机吸在吸盘上处于静止。已知手机的重量为2.0N,
手机与吸盘平面间的动摩擦因数为0.8,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取sin530.8、cos530.6,下
列分析正确的是()
A.手机受重力、弹力及静摩擦力三个力的作用
B.手机受到的静摩擦力大小为0.96N
C.手机受到的磁力不小于0.80N
D.减小吸盘平面与水平面的夹角,手机受到的合力减小
【答案】C
【详解】A.手机受重力、磁力、支持力、静摩擦力四个力,故A错误;
B.手机受到的静摩擦力等于重力沿吸盘平面向下的分力,即
fmgsin531.6N
故B错误;
C.手机刚好要下滑时
mgsin53FN
FNmgcos53F磁
解得
F磁0.80N
所以手机受到的磁力不小于0.80N,故C正确;
D.若减小吸盘平面与水平面的夹角,手机仍然静止,合力为零。故D错误。
故选C。
14.(2023秋·山东济宁·高一校考阶段练习)水平桌面上的三个物体A、B、C叠放在一起,在水平力F1=8N,F2=5N
的作用下A、B、C均向右保持匀速直线运动状态的过程(如图所示),以下说法中正确的是()
A.B对C的压力等于B的重力
B.B对C的摩擦力为水平向左,大小为3N
C.C对地的摩擦力为水平向右,大小为5N
D.A由于具有惯性,所以能保持向右的匀速直线运动状态
【答案】D
【详解】A.B对C的压力等于A、B的重力之和,故A错误;
B.把A、B看成一整体,由二力平衡可知,C对B的摩擦力与拉力F1平衡,大小为8N,方向水平向左,据牛顿
第三定律可知,B对C的摩擦力水平向右,大小为8N,故B错误;
C.把A、B、C看成一整体,水平方向F1、F2的合力水平向右,大小为3N,故受到地面的静摩擦力水平向左,大
小为3N,则C对地的摩擦力水平向右,大小为3N,故C错误;
D.A由于具有惯性,所以能保持向右的匀速直线运动状态,故D正确。
故选D。
15.(2023秋·吉林长春·高一长春市实验中学校考期末)如图所示,质量为M的半球形容器静止在水平桌面上,质
量为m的木块静止在容器内P点,O点为容器的球心,已知OP与水平方向的夹角为,木块与容器之间的动摩擦
因数为,下列说法正确的是()
A.木块受到的摩擦力大小是mgsin
B.容器对木块的作用力大小是mg
C.桌面对容器的摩擦力方向水平向左
D.桌面对容器的支持力大小是Mg
【答案】B
【详解】AB.对物体进行受力分析如图所示
根据受力平衡可知,容器对木块的作用力与木块的重力平衡,即大小为mg;木块受到的摩擦力大小
fmgcos
故A错误,B正确;
CD.将木块与容器作为一个整体进行受力分析可知,桌面对容器的摩擦力为零,即
f地0
桌面对容器的支持力大小等于两个物体的总重力,即
N地(Mm)g
故CD错误。
故选B。
1
16.(2023秋·湖北孝感·高一统考期末)如图所示,光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A、A与墙面之
4
间放一光滑的圆柱形物体B,对A施加水平向左的力F,整A装置保持静止。若将A的位置向右移动少许,物体B
未触地,整个装置仍保持平衡,则()
A.墙对B的作用力减小
B.水平外力F增大
C.地面对A的支持力增大
D.B对A的作用力减小
【答案】B
【详解】ABD.根据题意,对B受力分析,如图所示
由几何关系有
FN1Gtan
G
F
Ncos
A的位置右移,角增大,墙对B的作用力FN1增大,A对B的作用力FN增大,由牛顿第三定律可知,B对A的作
用力增大,以AB为一个整体受力分析,有
FN1F
则水平外力F增大,故AD错误,B正确;
C.对整体竖直方向受力分析可知,地面对A的作用力(支持力)大小等于两个物体的重力的大小之和,所以该力
不变,故C错误。
故选B。
17.(2023秋·高一课时练习)如图所示,质量为m的木块A放在水平面上质量为M的斜面体B上,现用大小相等
方向相反的两个水平推力F分别作用在A、B上,A、B均保持静止不动。则()
A.A与B之间一定存在摩擦力
B.B与地面之间一定存在摩擦力
C.B对A的支持力一定等于mg
D.地面对B的支持力大小一定等于(mM)g
【答案】D
【详解】A.A在斜面体上处于静止状态,对A受力分析如图甲所示
若
FxGx
则
Ff0
若
FxGx
则
Ff0
且方向沿斜面向下,则A错误;
C.由图甲知
FNFyGy
故C错误;
BD.对A、B整体受力分析,如图乙所示
水平推力的合力为0,与地面间无摩擦力,竖直方向上
FN地GAGB(mM)g
则B错误,D正确。
故选D。
18.(2023春·云南文山·高一云南省文山壮族苗族自治州第一中学校考期末)如图所示,质量为m的滑块Q,沿质
量为M、倾角为的斜面体P的斜面匀速下滑,斜面体P静止在水平面上,在滑块Q下滑的过程中()
A.Q对P的压力大小为mgsin
B.Q对P的摩擦力大小为mgcos
C.地面对P的摩擦力方向向右
D.P对Q的作用力大小为mg,方向竖直向上
【答案】D
【详解】AB.根据题意,对Q受力分析,如图所示
由平衡条件有
fmgsin
FNmgcos
由牛顿第三定律可知,Q对P的压力大小为
'
FNFNmgcos
Q对P的摩擦力大小为
f'fmgsin
故AB错误;
C.对P、Q的整体分析,水平方向受力为零,则地面对P的摩擦力为零,故C错误;
D.由于物块Q沿粗糙的斜面匀速下滑,故其受到的合力为零,物块受到重力是竖直向下的,所以斜面P对物块的
力竖直向上,与物块的重力等大,故D正确。
故选D。
19.(2023·全国·高一假期作业)一个用于晾晒的工具其简化模型如图所示。质量为m、边长为L的正方形竹网ABCD
3
水平放置,用长均为L的AE、DE、BF、CF和长均为L的OE、OF六条轻绳静止悬挂于O点,OE、OF的延
2
长线分别交于AD、BC的中点。下列说法正确的是()
A.六条轻绳的张力大小相等
1
B.轻绳AE的张力大小为mg
4
33
C.轻绳OE的张力大小为mg
11
D.OE、OF绳增长相同长度,AE绳张力大小不变
【答案】C
【详解】C.令OE、OF轻绳与竖直方向夹角为,根据几何关系有
L
3
sin2
3L6
Lsin60
2
根据对称性可知,OE、OF轻绳上弹力大小相等,令为T1,针对OE、OF分析有
2T1cosmg
解得
33
Tmg
111
故C正确;
B.根据对称性可知,AE、DE、BF、CF轻绳上弹力大小相等,令为T2,对轻绳的节点F进行受力分析有
2T2cos30T1
结合上述解得
11
Tmg
211
故B错误;
A.根据上述可知,AE、DE、BF、CF轻绳上弹力大小相等,OE、OF轻绳上弹力大小相等,但AE、DE、BF、CF
轻绳上弹力小于OE、OF轻绳上弹力,故A错误;
D.若OE、OF绳增长相同长度,根据几何关系可知,OE、OF轻绳与竖直方向夹角为减小,根据
2T1cosmg
可知,OE、OF轻绳上弹力T1减小,根据
2T2cos30T1
可知,AE绳张力减小,故D错误。
故选C。
二、多选题
20.(2023秋·浙江台州·高一温岭中学校考开学考试)如图所示,四块相同的砖块质量均为m,静止在竖直的墙壁
之间。下列说法正确的是()
A.砖块1对砖块2的摩擦力竖直向上,大小是mg
B.砖块2对砖块3的摩擦力为0
C.砖块3对砖块4的摩擦力竖直向上,大小是mg
D.砖块4对墙壁的摩擦力竖直向上,大小是2mg
【答案】AB
【详解】AC.以砖块2、3为对象,由对称性知砖块1对砖块2、砖块4对砖块3摩擦力竖直向上,大小是mg,故
A正确,C错误;
B.以砖块3为对象,结合AC选项分析可知砖块2对砖块3的摩擦力为0,故B正确;
C.以四块砖块整体为对象,知墙壁对砖块1、4的摩擦力均为2mg,方向竖直向上,则砖块4对墙壁的摩擦力竖直
向下,故D错误。
故选AB。
21.(2023·全国·高一专题练习)如图所示,在水平桌面上叠放着物体a、b、c,三个物体均处于静止状态。下列说
法错误的是()
A.c一定受到水平桌面施加的摩擦力
B.b对a的作用力一定竖直向上
C.c对b的摩擦力可能水平向右
D.b对a的支持力与a受到的重力是一对作用力和反作用力
【答案】ACD
【详解】A.对abc整体受力分析可知,整体水平方向受力为零,可知c不受水平桌面施加的摩擦力,选项A错误,
符合题意;
B.对a受力分析可知,b对a的作用力与a的重力等大反向,可知b对a的作用力一定竖直向上,选项B正确,
不符合题意;
C.对ab整体分析可知,c对b的摩擦力一定平行斜面向上,不可能水平向右,选项C错误,符合题意;
D.b对a的支持力与a受到的重力同时作用在物体a上且方向不是共线的,则两力不是一对作用力和反作用力,选
项D错误,符合题意。
故选ACD。
22.(2023·全国·高一专题练习)将一长方形木块锯开为相同的A、B两部分后,按图示方式叠放并静止在粗糙水平
地面上,A、B接触面与竖直方向的夹角为,A、B间的动摩擦因数为。若A、B的质量均为m,重力加速度大
小为g,则下列说法正确的是()。
A.B与地面间没有摩擦力B.A对B的摩擦力大小为mgsin
C.A对B的摩擦力大小为mgcosD.A对B的作用力方向垂直于A、B接触面向下
【答案】AC
【详解】A.以A、B为整体,根据受力平衡可知,地面对B的摩擦力为0,故A正确;
BC.以A对对象,根据沿斜面方向,根据受力平衡可知,B对A的静摩擦大小为
fmgcos
可知A对B的摩擦力大小为mgcos,故B错误,C正确;
D.以A对对象,根据受力平衡可知,B对A的作用力方向竖直向上,则A对B的作用力方向竖直向下,故D错
误。
故选AC。
23.(2023秋·山东济宁·高一校考阶段练习)用三根细线a、b、c将质量均为m的两个小球连接并悬挂,如图所示。
两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为37°,细线c水平,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则()
A.细线a上的拉力为2mg
B.细线c上的拉力为1.5mg
7
C.细线b上的拉力为mg
2
3
D.细线b与竖直方向夹角θ的正切值为
2
【答案】BD
【详解】AB.以小球1和2为整体为研究对象,受力分析如下图
根据共点力平衡条件可得
Facos372mg
Fasin37Fc
解得
Fa2.5mg
Fc1.5mg
故A正确,B错误;
CD.以小球2为研究对象,受力分析如下图
根据共点力平衡条件可得
Fbcosmg
FbsinFc1.5mg
222
Fc(mg)Fb
解得
13
Fmg
b2
3
tan
2
故C错误,D正确。
故选BD。
24.(2023春·云南文山·高一砚山县第一中学校考期末)如图所示,光滑半球c放在光滑的水平面上,a、b两个光
滑球放在半球上并分别与光滑的竖直挡板M、N接触。a、b两球质量相等,a、b、c处于静止状态,下列说法正确
的是()
A.N板对b的作用力等于M板对a的作用力
B.c对b的作用力等于c对a的作用力
C.c对b的作用力大于b的重力
D.水平面对c的作用力小于a、b、c三者的总重力
【答案】ABC
【详解】A.对a、b、c组成的整体受力分析,水平方向根据平衡条件可知,N板对b球的作用力等于M板对a球
的作用力,所以N板对b的作用力等于M板对a的作用力,A正确;
B.由于b球受到重力,c对b的作用力、N板对b球的作用力三个力的作用,其中c对b的作用力与B板对b球
的作用力的合力等于b球的重力,同理可得c对a的作用力与M板对a球作用力的合力等于a的重力,由于N板
对b的作用力等于M板对a的作用力,所以c对b的作用力与c对a的作用力大小相等,B正确;
C.对b受力分析,可知c对b的作用力在竖直方向的分力等于b的重力,所以c对b的作用力大于b的重力,C
正确;
D.对a、b、c组成的整体受力分析,竖直方向根据平衡条件可知,水平面对c的作用力等于a、b、c三者的总重
力,D错误。
故选ABC。
25.(2023秋·高一校考单元测试)A、B、C为三个质量相同的木块,叠放于水平桌面上。水平恒力F作用于木块B,
三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动,如图所示,则在运动过程中()
1
A.B作用于A的静摩擦力为零B.B作用于A的静摩擦力为F
3
2
C.B作用于C的静摩擦力为FD.B作用于C的静摩擦力为F
3
【答案】AD
【详解】AB.水平恒力F作用于木块B,三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动,以A为研究对象,根据受力
平衡可知B作用于A的静摩擦力为零,故A正确,B错误;
CD.以A、B整体为研究对象,根据受力平衡可知,C对B的静摩擦力大小等于F,方向与F相反,则B作用于C
的静摩擦力为F,故C错误,D正确。
故选AD。
26.(2023·全国·高一专题练习)如图所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜。连接
A与天花板之间的细绳沿竖直方向,关于两木块的受力,下列说法正确的是()
A.A、B之间一定存在摩擦力作用
B.木块A可能受三个力作用
C.木块B可能受到地面的摩擦力作用
D.B受到的地面的支持力可能大于木块B的重力
【答案】BD
【详解】A.对A进行受力分析,则A可能受绳子的拉力、重力而处于平衡;此时AB间没有相互的挤压,故没有
摩擦力;A错误;
B.若木块对绳子没有拉力,则此时A受重力、支持力及摩擦力而处于平衡,B正确;
C.对整体根据平衡条件可知无论绳子有无拉力,木块B都不可能受到地面的摩擦力作用,否则水平方向无法平衡,
C错误;
D.若绳子对A的拉力小于A的重力,此时A对B有压力,B受到的地面的支持力大于木块B的重力,D正确。
故选BD。
27.(2023春·湖北荆州·高一沙市中学校考阶段练习)如图所示,绝缘的斜面体ABC静止于水平面上,
∠B37,C53,两个可视为质点的带电物体P和Q分别在AB和AC面上静止不动,且PQ连线水平。AB
面和AC面光滑,设斜面体和P、Q的质量分别为M、m1、m2,重力加速度为g,sin370.6。下列判断正确的
是()
A.P、Q一定带异种电荷,且Q的电荷量一定等于P的电荷量
16
B.P、Q的质量之比是
9
C.水平面对斜面底部有水平向右的静摩擦力
D.水平面对斜面的支持力等于Mm1m2g
【答案】BD
【详解】A.隔离法:P、Q两物体都是三力平衡,且P、Q在水平方向受到的是大小相等的库仑引力,P、Q一定
是带异种电荷,电荷量大小关系不能确定,选项A错误;
B.由引力F、重力mg和倾角的关系式
Fmgtan
可知,P、Q质量之比为
mtan5316
P
mQtan379
选项B正确;
CD.整体法:由斜面和P、Q所构成的整体是二力平衡,水平面对斜面支持力等于总重力,水平面对斜面没有摩擦
力,水平面对斜面的支持力
NMm1m2g
选项C错误,D正确。
故选BD。
三、解答题
28.(2023秋·四川内江·高一四川省内江市第六中学校考开学考试)如图所示,质量为m1kg圆环套在固定的水平
杆上,细线一端系着圆环,另一端连接质量为M2kg的小球,在水平向右的拉力作用下小球静止,此时细线与竖
直方向的夹角为37。已知圆环与杆的滑动摩擦因数为0.6,且认为最大静摩擦等于滑动摩擦力,重力加速度
g10m/s2,已知sin370.6,cos370.8。求:
(1)水平拉力的大小;
(2)水平拉力多大时,圆环恰好发生滑动?
【答案】(1)15N;(2)18N
【详解】(1)对小球受力分析知,小球受重力、水平拉力和线的拉力作用,则由平衡条件得
F
tan37
Mg
得
F15N
(2)对小球和环组成的整体受力分析,由平衡条件得
FNMmg
Ffmax,fmaxFN
解得
F18N
29.(2023秋·吉林·高一吉林一中校考阶段练习)如图,质量M1kg的木块套在水平固定杆上,并用轻绳与质量
m0.5kg的小球相连。今用跟水平方向成60角的力F53N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,运动中M、
m的相对位置保持不变,g取10m/s2。在运动过程中,求:
(1)轻绳的拉力T;
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数。
3
【答案】(1)5N;(2)
3
【详解】(1)m处于平衡状态,受到重力、拉力F和轻绳拉力FT,如图所示
以m为研究对象,由平衡条件得:水平方向
Fcos60FTcos0
竖直方向
Fsin60FTsinmg0
解得
θ=30°,FT5N
(2)以M、m整体为研究对象,设杆对M的支持力为FN,由平衡条件得:水平方向
Fcos60FN0
竖直方向
FNFsin60Mgmg0
解得
3
3
30.(2023秋·云南昆明·高一统考期末)如图所示,在质量为M、倾角为的光滑斜面上,质量为m的物体受水平
向右的外力F的作用,若物体和斜面均保持静止。求:
(1)物体对斜面的压力大小;
(2)斜面对地面摩擦力大小。
2
【答案】(1)mgF2;(2)F
【详解】(1)对物体受力分析,受重力mg,水平外力F、支持力N,如图
物体保持静止状态,所受合力为零,则
2
NN'mgF2
2
由牛顿第三定律可知物体对斜面的压力大小与支持力大小相等,为mgF2。
(2)物体与斜面整体受力分析,受重力mMg、支持力FN,水平外力F,地面的摩擦力Ff,由于物体和斜面
均保持静止,所以水平外力与地面的摩擦力是一对平衡力,大小相等
FfF
由牛顿第三定律可知斜面对地面摩擦力与地面对斜面的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等
'
FfFfF
31.(2023·全国·高一专题练习)如图所示,质量为m=1kg的物体A放在质量为M=4kg的倾角为θ=37°的斜面B上,
现用水平力F推物体A,使A沿斜面匀速向上运动,B始终保持静止,A、B间,B与地面间的动摩擦因数为μ=0.5。
已知g=10m/s2求:
(1)F的大小?
(2)地面对B的支持力大小;
(3)B受到的地面的摩擦力大小?
【答案】(1)20N;(2)50N;(3)20N
【详解】(1)对A受力分析如图所示:
物体m做匀速直线运动,根据平衡条件得:
Fcosmgsinf
NmgcosFsin
fN
代入数据得:
F20N
(2)把m和M看成一个整体,对整体受力分析,根据平衡条件得:
地面对B的支持力大小为:
N'(Mm)g50N
(3)把m和M看成一个整体,对整体受力分析,根据平衡条件得B受到的地面的摩擦力大小为:
fF20N
32.(2023·全国·高一专题练习)如图所示,一轻质细绳跨过定滑轮和动滑轮与m2和A点连接,m10.8kg、m22kg、
斜面质量M3kg。m1、m2、M均保持静止,此时细绳与竖直方向的夹角37、斜面与水平面的夹角37,
不计滑轮与绳的摩擦。(sin370.6,cos370.8,g10m/s2)求:
(1)细绳的拉力大小;
(2)斜面对物体m2的摩擦力f1大小和斜面对地面的摩擦力f2大小。
【答案】(1)5N;(2)f17N,f24N
【详解】(1)对O点分析,根据受力平衡可得
2Tcosm1g
解得细绳的拉力大小为
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