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文档简介
1、 专题二 力和物体的平衡一、重力、弹力、摩擦力 知识聚焦1. 重力(1) 产生:地球引力(2) 大小:mg(g随地球纬度的变化有略微变化)(2) 方向:竖直向下(不能说指向地心)(4) 重心:重力的“等效作用点”,物体的重心不一定在物体上.重心相对物体的位置由物体的形状和质量分布决定.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心. 例如: 一根长度为的均匀杆从竖直到水平放置,其重心下降了. 一根长为的铁链从水平桌沿下滑,从实线所示位置到虚线所示位置,重心下降了. 一块三角铁的重心情况如下图所示. 物体的重心不一定在物体上 图为一块不规则石块的重心示意图. 不规则物体的重心一定在通过物体的
2、垂线上.2. 弹力(1) 产生条件:两物体直接接触;物体发生弹性形变(2) 弹力的方向:压力、支持力的方向总是垂直于接触面,指向被压或被支持的物体. 例如:曲面对物体的弹力方向垂直于过接触点的切线(若曲面为球面,则指向球心或所在直线通过球心). 例如:(3) 弹力的大小:弹簧的弹力大小遵守胡克定律,即:弹簧在弹性限度内,其弹力大小,方向指向弹簧恢复形变的方向. 例如:其他情况的弹力大小可根据物体具体受力情况或运动情况进行分析. 3. 摩擦力(1) 产生条件:有弹力(即相互接触并且有挤压);接触面粗糙;有相对运动或相对运动趋势(相对运动是针对滑动摩擦力而言,相对运动趋势是针对静摩擦力而言)例1如
3、图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,A、B间的动摩擦因数1和B、C间的动摩擦因数2有可能是A. 只有 B. 只有 C. D. 答案:D解析:B做匀速直线运动,处于平衡状态,受合外力为0,故地面对B必然产生向左的滑动摩擦力,则;A也做匀速直线运动,处于平衡状态,故A、B之间没有摩擦力,则可以为0,也可以不为0(2) 大小:滑动摩擦力大小由接触面的摩擦因数与正压力大小决定,即:. 方向与相对运动方向相反. 例如: 其中,是指物体对接触面(即地面)的正压力,根据作用力和反作用力,其大小等于地面对物体的支持力.
4、 竖直方向上二力平衡,故,故. 如图所示:静摩擦力的大小可在0与最大静摩擦力之间变化,即. 静摩擦力的大小与正压力大小无关,由物体所受的其他力或具体的运动状态决定. 方向与相对运动趋势方向相反. 例2如图所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动,则木块所受到的摩擦力Ff随拉力F变化的图象正确的是(最大静摩擦力大于滑动摩擦力)答案:D 解析:在拉力F达到最大静摩擦力之前,木块始终保持静止状态,水平方向拉力和摩擦力二力平衡;当拉力F达到最大静摩擦力时,木块开始滑动,摩擦力变为滑动摩擦力,此时,保持不变.另外,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,因此D选项正确. 话题1
5、:关于摩擦力的几点认识(1)受静摩擦力的物体不一定静止(有可能运动)例如:小木块相对于斜面静止,一起和斜面随升降机上升. (2)受滑动摩擦力的物体不一定运动(有可能静止)例如:位于传送带上的小木块被挡板挡住. (3)摩擦力可以是阻力,也可以是动力(或摩擦力可以与物体的运动方向相同,也可以与物体的运动方向相反). 例如:将木块轻放到运动的传送带上,木块受到传送带给它的滑动摩擦力与木块运动方向相同,滑动摩擦力提供木块的动力. 对于摩擦力的认识,一定要深刻理解“相对运动”的含义. 话题2:静摩擦力方向的判断假设法例3如图所示,小木块静止于粗糙斜面上,则斜面对小木块的静摩擦力方向沿斜面向上. 判断方法
6、:假设斜面(或小木块下表面)光滑,则小木块将会沿斜面下滑(即相对运动趋势的方向),故斜面对小木块的静摩擦力方向沿斜面向上.例2:图为皮带传动装置示意图,A为主动轮,B为从动轮,关于A轮上P点和B轮上Q点所受摩擦力的方向,下列说法正确的是 A. P、Q点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向上B.P、Q点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向下C.P、Q点所受摩擦力的方向沿轮的切线,Q向上,P点向下D.P、Q点所受摩擦力的方向沿轮的切线,P点向上,Q点向下答案:B解析:如图所示,A轮为主动轮,轮先转动,而后带动皮带转动,假设A轮和皮带接触面光滑,则A轮上的P点相对于皮带向上运动,故P点所受静摩擦力方向向下;B轮
7、为从动轮,皮带先转,而后带动B轮转动,假设B轮和皮带接触面光滑,则皮带相对于B轮上的Q点向下运动,即Q点相对于皮带向上运动,故Q点所受静摩擦力方向向下. 话题3:再论静摩擦力静摩擦力的特点:不确定性(或突变性)例4如图所示,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力的()A方向可能沿斜面向上B方向可能沿斜面向下C大小不可能等于零D大小可能等于F答案:ABD解析:当时,物块有沿斜面向下的运动趋势,斜面作用于物块的静摩擦力方向沿斜面向上,A对;当时,物块有沿斜面向上的运动趋势,斜面作用于物块的静摩擦力方向沿斜面向下,B对;当时,物块沿斜面方向二力平衡,不受摩
8、擦力,C错;当时,物块所受静摩擦力方向沿斜面向上,大小等于,D对. 巩固练习1在机场和海港,常用输送带运送,如图所示,a为水平输送带,b为倾斜输送带,当行李箱随输送带一起匀速运动时,下列几种判断中正确的是( )Aa、b两种情形中的行李箱都受到两个力作用Ba、b两种情形中的行李箱都受到三个力作用C情形a中的行李箱受到两个力作用,情形b中的行李箱受 到三个力作用D情形a中的行李箱受到三个力作用,情形b中的行李箱受到四个力作用2如图所示,A为长木板,在水平面上以速度向右运动,物块B在木板A的上面以速度向右运动,下列判断正确的是( ) A若是,A、B之间无滑动摩擦力B若是,A受到了B所施加的向右的滑动
9、摩擦力C若是,B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力D若是,B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力3. 如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后()AM静止在传送带上BM可能沿斜面向上运动CM受到的摩擦力不变DM下滑的速度不变4. 如右图所示,用力F把铁块压紧在竖直墙上不动,那么,当F增大时(设铁块对墙的压力为N,物体受墙的摩擦力为f ),下列说法正确的是( )AN增大,f不变BN增大,f增大CN变小,f不变D关于N和f的变化,以上说法都不对5. 如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止
10、状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( )A容器受到的摩擦力不变B容器受到的摩擦力逐渐增大C水平力F可能不变D水平力F必须逐渐增大 以下题目在学习完力的合成与分解及共点力静态平衡知识后完成6. 如图所示,物体M静止于倾斜放置的木板上,当倾角由很小缓慢增大到90°的过程中,木块对物体的支持力和摩擦力的变化情况是( )A. 、都增大B. 、都减小C. 增大,减小D. 减小,先增大后减小7如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑,则()AA、B间没
11、有静摩擦力BA受到B的静摩擦力方向沿斜面向上CA受到斜面的滑动摩擦力大小为DA与斜面间的动摩擦因数8. 置于水平地面上的物体受到水平作用力F处于静止状态,如图所示保持作用力F大小不变,将其沿逆时针方向缓缓转过180°,物体始终保持静止,则在此过程中物体对地面的正压力和地面给物体的摩擦力的变化是()A先变小后变大,不变B不变,先变小后变大C、都是先变大后变小D、都是先变小后变大9. 如图所示,物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连斜面的倾角可以改变讨论物块M对斜面的摩擦力的大小,则有()A若物块M保持静止,则角越大,摩擦力一定越大B若物块M保持静止,则角越大,摩擦力一定越小C若物块M
12、沿斜面下滑,则角越大,摩擦力越大D若物块M沿斜面下滑,则角越大,摩擦力越小10. 如图所示,物体A、B的质量分别为、,且. 二者用绳连接后跨过定滑轮,A静止在倾角30°的斜面上,B悬挂着,且斜面上方的细绳与斜面平行. 若将斜面倾角缓慢增大到45°,物体A仍保持静止. 不计滑轮摩擦. 则下列判断正确的是( )A. 物体A受细绳的拉力可能增大B. 物体A受的静摩擦力可能增大C. 物体A对斜面的正压力可能增大D. 物体A受斜面的作用力可能增大11如图所示,质量为的物体A放在倾角37°的斜面上时,轻轻一推恰好能沿斜面匀速下滑;现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的
13、定滑轮,另一端系住物体B,欲使物体A和B都处于静止状态,则物体B的质量应符合什么条件? (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°0.6,cos37°0.8)12如图所示,在倾角=60°的斜面上放一个质量m的物体,用k=100 N/m的轻弹簧平行斜面吊着.发现物体放在PQ间任何位置都处于静止状态,测得AP=22 cm,AQ=8 cm,则物体与斜面间的最大静摩擦力等于多少?二、力和合成与分解、共点力静态平衡 典例分析 例1如图所示,物体静止于光滑水平面上,力作用于物体O 点,现要使合力方向为OO方向 (F和OO都在水平面内). 那么,必须同时再加一个力,这个力的最
14、小值是( )A. B. C. D. 答案:B解析:如图所示,当与OO垂直时, ,为最小值. 例2一组力作用于一个物体,其合力为零.现把其中的一个大小为20 N的力的作用方向改变90°而大小不变,那么这个物体所受力的合力大小是_.答案:N解析:如图所示 例3水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定在墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10 kg的重物,CBA=30°,如图所示.则滑轮受到绳子的作用力为 (g取10) ( )A.50 N B.50 NC.100 N D.200 N答案:C解析:如图所示,绕过滑轮的两根绳子上的张力大小相等,即. 由几
15、何关系,两根绳子夹角为120°,则两根绳子对滑轮的合力大小为,方向如图1所示. 此时杆对滑轮的作用力为,如图2所示. 例4如图将半球置于水平面上,半球的中央有一光滑小孔,柔软光滑的轻绳穿过小孔,两端分别系有质量为、的物体(两物体均可看成质点),它们静止时与球心O的连线与水平线成45°角,与半球面的动摩擦因数为0.5,所受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,则的最小值是( ) A B C D答案:B解析:当较小或较大时,有沿弧面向上的运动趋势,临界状态为恰好沿弧面向上运动,即此时受到最大静摩擦力,方向沿弧面向下. 因此有: ,联立解得:. 思考:的最大值又是多少? 话题:力
16、的三角形与正交分解法对于共点力静态平衡问题,在完成受力分析后,力的矢量三角形和正交分解法成为最常用的两种分析问题的方法,但在应用两种方法解决问题时,我们一般具有以下两个观点:(1)当力的个数等于3个的时候,即可以用力的三角形,也可以用正交分解法. (2)当力的个数大于3个的时候,一般用正交分解法.例5如图所示,将质量为m的物体置于固定的光滑斜面上,斜面的倾角为,水平恒力F作用在物体上,物体处于静止状态,则物体对斜面的压力大小可以表示为(重力加速度为g) ( ) A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确答案:D解析:如图1所示,用力的三角形研究问题. 则有:,或,或如图2所示,用正交分解法研究问
17、题. 则有:例6如图所示,质量为m的物块在水平恒力F的作用下恰好沿斜面向上匀速运动,斜面的倾角为,斜面与物块间的动摩擦因数为. 则恒力F的大小是多少?(重力加速度为g)解析:如图3所示,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,则有: 联立解得: 巩固练习1.已知力的一个分力跟成30°角,大小未知,如图所示,则另一个分力的最小值为( )A. B. C. &
18、#160; D. 无法判断2. 如图所示,将两个质量均为m的小球a、b用细线相连并悬挂于O点,用力F拉小球a使整个装置处于平衡状态,且悬线与竖直方向的夹角为60°,则力F
19、的大小可能为( )A. B. C. D. 3. 如图所示,三根长度均为 l 的轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端被悬挂在天花板上,相距2l . 现在C点上悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点上可施加力的最小值为( )A. B. C. D. 4. 如图所示,一个质量为m2.0kg的物体,放在倾角为30°的斜面向上静止不动,若用竖直向上的为F5.0N提物体,物体仍静止,下列结论正确的是( )A. 斜面受的压力减小5.0NB. 物体受到的合外力减小5.0NC. 物体受的摩擦力减小5.0ND. 物体对斜面的作用力减小5.0N5. 如图所示,物体A在共点力、作用下处于平衡状态,
20、现将逆时针转过60°(其它力均不变)那么物体A的合力大小变为 ( )A. B. + C.2 D. 6. 如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为( )A. G和G B. 和C. 和 D. 和 7. 如图所示,质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上,劲度系数为k的轻弹簧一端系在小球上,另一端固
21、定在P点,小球静止时,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则弹簧的伸长量为( )A. B. C. D. 8. 如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直. 杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体BO段细线与天花板的夹角为30°.系统保持静止,不计一切摩擦下列说法正确的是()A细线BO对天花板的拉力大小是 Ba杆对滑轮的作用力大小是Ca杆和细线对滑轮的合力大小是GDa杆对滑轮的作用力大小是G9. 一根轻质细绳能承受的最大拉力是G,现把一重为G的物体系在绳的中点,两手先并拢分别握住绳的两端,然后缓慢地
22、左右对称分开,若想绳不断,两绳间的夹角不能超过( )A.45° B.60°C.120°D.135°10. 如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为和的小球,当它们处于平衡状态时,质量为的小球与O点的连线与水平线的夹角为=60°. 两小球的质量比为 ( )A. B. C. D.11. 如图所示,一光滑的半圆形碗固定在水平面上,质量为的小球用轻绳跨过光滑碗连接质量分别为和的物体,平衡时小球恰好与碗之间没有弹力作用,两绳与水平方向夹角分别为60°、30&
23、#176;. 则的比值为( )A. 1 : 2 : 3 B. 2 : : 1C. 2 : 1 : 1 D. 2 : 1 : 12. 如图所示,上表面粗糙的半圆柱体放在水平面上,小物块从半圆柱体上的A点,在外力F作用下沿圆弧向下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态,小物块运动的速率不变,则( )A. 半圆柱体对小物块的支持力逐渐变大B. 半圆柱体对小物块的摩擦力变大C. 外力F变大D. 小物块所受的合外力变小13. 用轻弹簧竖直悬挂质量 为m的物体,静止时弹簧伸长量为L,现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L,斜面倾角为30°,如
24、图所示,则物体所受摩擦力( )A.等于零 B.大小为,方向沿斜面向下 C.大小为,方向沿斜面向上 D.大小为,方向沿斜面向上14. 如图所示,质量分别为10 kg的物体A和B通过光滑滑轮与物体C相连,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为0.2,斜面的倾角为37°,若C刚好能匀速拉动A和B而下滑,则物体C的质量为( )(重力加速度)A. 9.6 kg B. 8.0 kg C. 3.6 kg D. 7
25、.6 kg15. 如图所示,光滑斜面的倾角为30°,轻绳通过两个滑轮与A相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦. 物块A的质量为m,不计滑轮的质量,挂上物块B后,当动滑轮两边轻绳的夹角为90°时,A、B恰能保持静止,则物块B的质量为( )A. B. C. D. 16. 两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图6所示,OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,M、m均处于静止状态. 则( )A. 绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力B. 绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力C. m受到水平面的静摩擦力大小为零D. m受到水平
26、面的静摩擦力的方向水平向左17. 如图所示,能承受最大拉力为10 N的细线OA与竖直方向成45°,能承受最大拉力为5 N的细线OB水平,细线OC能承受足够大的拉力,为使OA、OB均不被拉断,OC下端所悬挂物体的最大重力是多少?18. 用细绳AC和BC吊起一重物,两绳与竖直方向的夹角如图所示,AC能承受的最大拉力为150 N,BC能承受的最大拉力为100 N. 为使绳子不断裂,所吊重物的质量不得超过多少?三、共点力动态平衡 典例分析 力的矢量三角形例1如图所示,小球在光滑挡板和光滑斜面体的作用下处于静止状态,现将挡板绕O点从图示位置缓慢旋转直到挡板位置水平的过程中,斜面体对小球的作用力
27、和挡板对小球的作用力的变化情况为( )A. 减小,减小 B. 减小,先减小后增大C. 增大,减小 D. 减小,先增大后减小答案:B解析:对小球进行受力分析,如图1所示;将小球受的三个力放在一个矢量三角形里,如图2所示;挡板旋转的时候,使得逆时针旋转,从而和其它两条边构成新的闭合矢量三角形(物体处于平衡状态,矢量三角形必须要闭合),如图3所示. 由此可见,减小,先减小后增大,B对.注意:在旋转的时候,必须保证构成的闭合矢量三角形中重力这条矢量边长度不能发生改变(因为重力大小方向都不变),如图4、5所示注意:在处理同类问题中,可以遵守这样一种旋转法则:方向发生变化的矢量边绕着重力所在边的端点进行旋
28、转.例2如图所示,两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止,两绳子与水平方向夹角均为60°. 现保持绳子AB与水平方向的夹角不变,将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC的拉力变化情况是( )A. 增大 B. 先减小,后增大C. 减小 D. 先增大,后减小答案:B解析:如图2所示,对B点初始状态进行受力分析. 如图3所示,将B点受的三个力放在一个力的矢量三角形中. 如图4所示,重物的重力大小方向均不变,因此G这条矢量边不变;BA绳子方向不变,因此这条矢量边方向不变;B点所受三力平衡,始终要构成一个闭合的矢量三角形,因此先减小后增大.说明:共点力动态平衡问题的“动态”指
29、的并不是物体在动,而是构成矢量三角形的三条边在动态变化,请看下面一个例题:例3如图所示,桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个重球A与截面为三角形垫块B叠放在一起,用水平外力F可以缓缓向左推动B,使球慢慢升高,设各接触面均光滑,则该过程中( )A. A球和B球均受三个作用力而平衡B. B对桌面的压力越来越大C. A对B的压力越来越小D. 推力F的大小恒定不变答案:D解析:如图所示,A受3个力,B受4个力,A错;如图所示,为B对A的弹力,为A对B的弹力,为挡板对A的弹力,为地面对B的支持力.对A,有:对B,有:根据作用力和反作用力,有:因、均不变,故、均不变,B、C错,D对. 相似三角形(力的矢量
30、三角形与几何三角形相似)在共点力动态平衡问题中,有时候也会遇到利用三角形相似关系分析问题,请看下面的例题:例4如图所示,光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓慢拉到顶端的过程中,绳的拉力及半球面对小球的支持力变化情况是( )A. 变大,不变 B. 变大,变小C. 变小,变大 D. 变小,不变答案:D解析:如图所示,设球体的半径为R,定滑轮到地面的距离为h ,绳长为L ,根据力的三角形与几何三角形相似得. 因为R、h和均为定值,则不变,随绳子的缩短而变小. 同步练习1. 如图所示,把球夹在竖直墙AC和木板BC之间,不计摩擦,球对墙的压力为,球对板的压力为.在将板BC逐渐放至水平的过程中,
31、下列说法中,正确的是( )A. 和都增大B. 和都减小C. 增大,减小D. 减小,增大2. 如图所示,小球在光滑挡板和光滑斜面体的作用下处于静止状态,现将挡板绕O点从图示位置缓慢旋转直到挡板位置水平的过程中,斜面体对小球的作用力和挡板对小球的作用力的变化情况为( )A. 减小,减小 B. 减小,先减小后增大C. 增大,减小 D. 减小,先增大后减小3. 如图所示,m在三根细绳悬吊下处于平衡状态,现用手持绳OB的端,使OB缓慢向上转动,且始终保持结点O的位置不动,OA绳上的拉力和OB绳上的拉力大小变化情况为( )A. 变小,变小 B. 变大,先变小后变大C. 变小,变大 D. 变小,先变小后变大
32、4. 如图所示,小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时小球始终静止,绳的拉力T和斜面对小球的支持力N将( )A. T逐渐增大,N逐渐减小B. T逐渐减小,N逐渐增大C. T先增大后减小,N逐渐减小D. T先减小后增大,N逐渐减小5. 如图所示,保持不变,将B点向上移,则BO绳的拉力将( )A. 逐渐减小B. 逐渐增大C. 先减小后增大D. 先增大后减小6. 用轻绳将光滑小球P悬挂于竖直墙壁上,在墙壁和小球P之间夹着矩形物块Q,如图所示. P、Q均处于静止状态,则下列说法正确的是( )A. 物块Q受到3个力B. 小球P受到4个力C. 若绳子变长,则绳子的拉力将变小D
33、. 若绳子变短,则Q受到墙壁的静摩擦力将增大7. 如图所示,墙上有两个钉子a和b,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l . 一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点,另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为的重物. 在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈. 若绳圈上悬挂质量为的钩码,平衡后绳的ac段正好水平,则重物和钩码的质量比为( )A. B. 2C. D. 四、整体法与隔离法分析受力 典例分析例1在粗糙水平面上放着一个三角形木块,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为和的两个小物块,如图所示.若三角形木块和两个小物块都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块( )A. 有摩擦力的作用,摩
34、擦力的方向水平向右B. 有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左C. 有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因、的数值 均未给出D. 以上结论都不正确答案:D解析:三角形木块和斜面上的两个小物块相对静止,可把它们看成一个整体,对整体进行受力分析,如图所示,竖直方向上受到重力和支持力作用处于平衡状态,水平方向无任何滑动趋势,因此不受地面的摩擦力作用.A、B、C错,D对.例2一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦),如图所示. 现用水平力F作用于物体B上,缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体A仍然静止. 则下列说法正确的是(
35、)A. 在缓慢拉开B的过程中,水平力F不变B. 斜面体所受地面的支持力一定不变C. 斜面对物体A作用力的合力变大D. 物体A所受斜面体的摩擦力一定变大答案:B解析:(1) 对B进行受力分析,如图1所示,在缓慢拉开B的过程中,水平力F逐渐变大,A错;(2) 将A、B、斜面体、滑轮、绳子组成的系统看成一个整体,对该整体进行受力分析,如图2所示.其中,N为地面对整体的支持力,G为整体的重力,f为地面对整体(也是地面对斜面体)的摩擦力. B对;(3) 由(1)中对图1的分析可知,在缓慢拉开B的过程中,绳子上的拉力T逐渐变大. 初始状态时,若斜面体对A的静摩擦力方向沿斜面向下,则随着拉力T的增大f也逐渐增大();若斜面对A的静摩擦力方向沿斜面向上,则随着拉力T的增大f逐渐减小(). 如图3所示. D错;(4) 对A进行受力分析. A受重力、拉力以及斜面体对A的作用力,这三个力构成力的矢量三角形如图4所示. 在拉力变大的过程中,有
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