强化一:受力分析 整体法与隔离法解析版-2023-2024学年新高一物理【赢在暑假】同步精讲精练系列(人教版2019必修第一册)_第1页
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文档简介

专题强化一:受力分析整体法与隔离法专题

知识精讲归纳

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.

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

二:题型精讲

题型一:受力分析

1.(2023春•浙江杭州•高一校考期中)某同学站在自动扶梯的水平粗糙踏板上,随扶梯一起斜向上做匀速直

线运动,如图所示。该同学所受力的个数为()

D.5

【答案】A

【详解】由于该同学做匀速直线运动,所以合力为零,即该同学受竖直向下的重力和踏板对同学向上的支

持力。

故选Ao

2.(2023秋•高一课时练习)水平桌面上叠放着木块P和Q,用水平力尸推P,使P、Q两木块一起沿水平

桌面匀速滑动,如图所示,下列判断正确的是()

Q

7777777777777777777~

A.P受两个力,Q受五个力

B.P受三个力,Q受六个力

C.P受四个力,Q受五个力

D.P受四个力,Q受六个力

【答案】C

【详解】在水平推力的作用下,物体P、Q一起匀速滑动,则对P受力分析:重力与支持力、推力与静摩擦

力。对于Q受力分析:重力、地面支持力、P对Q的压力、静摩擦力、地面给Q的滑动摩擦力。因此P受

到四个力,Q受到五个力。

故选C。

3.(2022秋・云南曲靖.高一会泽县实验高级中学校校考阶段练习)如图所示,质量分别为机°、咻的P、N

两个楔形物体叠放在一起,N靠在竖直墙壁上,在水平力产的作用下,P、N静止不动,则()

A.P物体受力的个数一定为四个

B.N受到墙壁的摩擦力方向可能向上,也可能向下

C.力厂减小(P、N仍静止),P对N的压力减小

D.力尸增大(P、N仍静止),墙壁对N的摩擦力增大

【答案】C

【详解】A.对P物体受力分析,若P、N间没有静摩擦力,则P受重力、N对P的支持力和水平力P三个

力作用,故A错误;

B.将P、N看作一个整体,整体在竖直方向上受到重力和摩擦力,所以墙对N的摩擦力方向只能向上,故

B错误;

C.力厂减小(P、N仍静止),则尸在垂直N斜面方向的分力减小,所以P对N的压力减小,故C正确;

D.对P、N整体受力分析,由平衡条件知,竖直方向上有

QG+GN

因此当水平力F增大时,墙壁对N的摩擦力不变,故D错误。

故选c。

题型二:整体法隔离法求平衡状态外力内力

4.(2024.广东惠州.统考一模)如图所示,四个完全相同的排球静止叠放在水平地面上,质量均为〃3相互

接触,球与球之间可视为光滑,球与地面间的动摩擦因数均为〃、重力加速度为g,则()

A.上方球受到3个力的作用

B.下方每个球对上方球的支持力大小均为逅〃密

6

3

C.水平地面对下方三个球的支持力大小均为i机g

D.下方三个球与水平地面间均没有摩擦力

【答案】B

【详解】A.上方小球受到地球给它的重力和下面三个球给它的弹力,共4个力,故A错误

B.如图设上下球心连线与竖直方向夹角6

2r

2

COS0-

对上面的小球,由平衡得

3Ncos0=mg

N=-^-mg

故B正确;

C.对四个球整体由平衡得

,一

N=—mg

故c错误;

D.对下面小球受力分析可知,小球有向外运动趋势,故守地面的静摩擦力,故D错误。

故选B。

5.(2022秋•湖南长沙•高三湖南师大附中校考阶段练习)如图所示,a、b两物体在竖直向上的恒力厂作用

下,一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,a、b两物体的质量分别为M、形,重力加速度为g,则()

A.a物体与墙壁间存在弹力和摩擦力作用B.a物体受5个力作用

C.a物体对b物体的作用力垂直于接触面D.恒力厂等于(M+m)g

【答案】D

【详解】AD.对物体a、b整体受力分析,受重力、恒力R由于水平方向墙壁对a没有支持力,否则整体

不会平衡,墙壁对a没有支持力,也就没有摩擦力,由平衡条件得

F=^M+m)g

故A错误。故D正确;

B.a物体受到重力、b给它的摩擦力和压力、外力凡共4个力。故B错误;

C.a对b有摩擦力和支持力,这两个力的合力竖直向上与b的重力平衡,所以a物体对b物体的作用力竖

直向上。故C错误。

故选D。

题型三:整体法隔离法计算物体

6.(2022・湖南湘西•高二统考期末)如图所示,顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上,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)。现用水平向右的力尸作用于物体

B上,将物体B缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中()

A.水平力F一定变小

B.斜面体所受地面的支持力一定变大

C.地面对斜面体的摩擦力一定变大

D.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大

【答案】C

【详解】A.取物体B为研究对象,分析其受力情况如图所示,

mg

则有

F=mgtan0

COS0

在将物体B缓慢拉高的过程中,e增大,则水平力/和细绳上的拉力T随之变大,A错误;

BC.对A、B两物体与斜面体这个系统而言,系统处于平衡状态,因拉力厂变大,则地面对斜面体的摩擦

力一定变大,而竖直方向并没有增加其他力,故斜面体所受地面的支持力不变,B错误C正确;

D.在这个过程中尽管绳子张力变大,但是开始时物体A所受斜面体的摩擦力方向未知,故物体A所受斜

面体的摩擦力的情况无法确定,D错误。

故选C。

7.(2021秋・浙江台州•高一路桥中学校考开学考试)如图所示,A、B两个质量相等的小球用两根等长的细

线竖直悬挂,现在在A、B小球上分别施加水平向左向右等大的拉力R待两球再次保持静止状态时,可能

是图中的()

A

F

【详解】对AB整体分析,根据共点力平衡条件可知连接A小球的细线竖直如图:

FF

y

mg

对B小球受力分析,可知其受绳子拉力,重力、外力尸作用,结合共点力平衡条件可知A图正确。

故选A„

8.(2023・全国•高一假期作业)如图所示,水平面上放置一个倾角6=37的斜面体,质量10kg。现把一

个质量机=2kg的物体放在该斜面体上,用沿斜面向上大小为20N的拉力厂作用于物体上时,物体与斜面体

都保持静止,则下列说法正确的是(g取lOm/s?,sin37=0.6,cos37=0.8)()

A.物体对斜面体的摩擦力方向沿斜面向下

B.斜面体对物体的作用力大小等于8君N

C.地面对斜面体的摩擦力大小等于12N

D.斜面体对地面的压力大小等于100N

【答案】B

【详解】A.对物体沿斜面方向有

mgsmd+f=F

解得

/=8N,方向沿斜面向下

根据牛顿第三定律可知,物体对斜面体的摩擦力大小为了'=/=8N,方向沿斜面向上,故A错误;

B.斜面体对物体有支持力、摩擦力,且这两个力互相垂直,而根据平衡条件可得斜面体对物体的支持力

=mgcos3=16N

由此可知斜面体对物体的作用力大小为

Fj产+F;=8阿

故B正确;

C.运用整体法进行分析,将斜面体和物块看成一个整体,整体受到斜向右上方的拉力,易知拉力在水平方

向的分力

片=bcos6=16N

即整体有向右运动的趋势,根据平衡条件可知地面给斜面体的摩擦力大小与6相同,方向相反,故C错误;

D.拉力在竖直方向的分力

-=Fsin(9=12N

整体分析,竖直方向根据平衡条件有

(m+M)g=F^+F2

解得地面对斜面体的支持力

娟=108N

而根据牛顿第三定律可知,地面对斜面体的支持力大小等于斜面体对地面的压力,即斜面体对地面的压力

为108N,故D错误。

故选B。

9.(2023秋•高一课时练习)如图所示,倾角为30。的光滑斜面底端有一挡板,斜面上放置静止AB两物体,

其质量分别为叫=O$kg、,%=lkg,其中物体A与挡板用劲度系数为勺=100N/m的轻质弹簧1连接,

AB之间连接一劲度系数为a=500N/m的轻质弹簧2,开始时整个装置静止在斜面上,在B的上端通过一

光滑定滑轮连接一质量为收=0.6kg的物块C,用手托着C使其缓慢下移,直到撤去手后整体处于静止状态。

取g=10m/s2,A、B两物体沿斜面运动的距离分别为()

C.0.06m、0.0072mD.0.06m、0.008m

【答案】C

【详解】初始状态时,由平衡条件

对AB整体

(mA+w?B)gsin30°=..

对B

niggsin30°=k2x2

两弹簧压缩量为

玉=0.075m,x2=0.01m

C缓慢下移直至静止时

对ABC整体

(叫+〃1)gsin30°=匕1+

对BC

"%gsin30°+k2x'2=mcg

两弹簧压缩量和伸长量分别为

x[=0.015m,x'2=0.002m

A、B两物体沿斜面运动的距离分别为

%A=占一x;=0.06m,=x2++xA=0.072m

故选c。

三:专题精练

一、单选题

10.(2023春・甘肃白银•高一校考期末)如图所示,将一块橡皮擦A放置于一张纸B上,纸放置在桌面右边

缘,用拉力尸将纸迅速向右抽出,橡皮擦相对于纸面发生了滑动,但最终并没有滑出桌面,则在上述过程

中()

A.橡皮擦始终向右运动,因此橡皮擦受到的摩擦力的方向始终向左

B.橡皮擦给纸面的摩擦力小于纸面给橡皮擦的摩擦力

C.橡皮擦在纸面上运动时,纸一共受到6个力

D.橡皮擦受到的支持力与橡皮擦所受的重力是一对相互作用力

【答案】C

【详解】A.纸迅速向右抽出,橡皮擦相对纸向左运动,橡皮擦受到的摩擦力方向向右,纸抽出后,橡皮擦

相对桌面向右运动,橡皮擦受到的摩擦力方向向左,故橡皮擦受到的摩擦力的方向先向右再向左,故A错

误;

B.根据牛顿第三定律可知,橡皮擦给纸面的摩擦力等于纸面给橡皮擦的摩擦力,故B错误。

C.橡皮擦在纸面上运动时,纸受到拉力、重力、桌面的支持力,橡皮擦的压力、橡皮擦对纸的摩擦力,桌

面对纸的摩擦力的作用,一共受到6个力,故C正确;

D.橡皮擦受到的支持力与橡皮擦所受的重力是一对平衡力,故D错误。

故选Co

n.(2023春•浙江台州•高一统考期末)为了提升分拣效率,智能翻盘式分拣机器人在快递行业被广泛应用。

如图所示,机器人到达指定投递口停住后,翻转托盘使托盘倾角缓慢增大,直至包裹滑下。下列说法正确

的是()

A.包裹对托盘的压力是托盘的形变而产生的

B.包裹滑动前,托盘对其作用力始终竖直向上

C.包裹滑动后,受到重力、支持力、摩擦力和下滑力的作用

D.包裹滑动后,继续增大托盘倾角,包裹所受摩擦力一直增大

【答案】B

【详解】A.包裹对托盘的压力是包裹的形变而产生的,故A错误;

B.机器人到达指定投递口停住后,翻转托盘使托盘倾角缓慢增大,则包裹受力平衡,则包裹滑动前,托盘

对其作用力大小等于mg,始终竖直向上,故B正确;

C.包裹滑动后,受到重力、支持力、摩擦力的作用,故C错误;

D.包裹滑动后,所受的摩擦力为滑动摩擦,有

f=/IFN,FN=mgcosd

继续增大托盘倾角。增大cos。减小,则包裹所受摩擦力一直减小,故D错误。

故选B。

12.(2023秋•高一课时练习)如图所示,一质量为根的木块靠在竖直粗糙墙壁上,且受到水平力厂的作用,

下列说法中正确的是()

A.若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于相g,方向竖直向上

B.若木块静止,当尸增大时,木块受到的静摩擦力随之增大

C.若木块与墙壁间的动摩擦因数为〃,当撤去P时,木块受到的滑动摩擦力大小等于〃加g

D.若撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块受三个力作用

【答案】A

【详解】AB.由二力平衡条件可知,若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于机g,方向竖直向上,F

增大时,木块受到的静摩擦力不变,A正确,B错误;

CD.当撤去F时,木块与墙之间不再挤压,它们间没有弹力,当然也就不存在摩擦力,CD错误。

故选A„

13.(2023秋•高一课时练习)在以下四个受力示意图中,各接触面均光滑,其中正确画出静止的物体M在

【答案】A

【详解】A.根据受力分析,可知,M只与水平面有相互挤压的效果,与斜面没有力的作用,若受斜面弹力

的作用,则不能平衡,所以只受到地面的弹力作用,故A正确;

B.根据受力分析,可知,M的两端分别与地面和细绳相接触,由于重力作用,M与地面间有相互的挤压作

用,受到竖直向上的弹力;由于细绳被拉紧,所以还会受到绳子的拉力作用,方向沿绳子收缩的方向,不

是沿杆的方向,故B错误;

C.根据受力分析,可知,与加相接触的地方有两处,M的下端与半圆形凹槽有相互挤压的效果,受到指

向圆心的弹力B作用;在半圆凹槽的上端,与M也有相互挤压的效果,所以M受到弹力八的作用,方向

垂直于细杆向上,不是指向圆心,故C错误;

D.根据受力分析,可知,与加相接触的物体有两个,分别是细绳和斜面,由于重力竖直向下,所以“一

定会受到沿绳竖直向上的弹力作用;假设M与斜面间有垂直于斜面向上的弹力作用,则加在水平方向上合

力不为零,不会处于静止状态,所以M不会受到斜面的弹力,故D错误。

故选Ao

14.(2023春•广东揭阳•高一统考期末)如图所示,粗糙斜面Q静止在水平地面上,物块P放在斜面Q上

并处于静止状态,现对P施加一平行于斜面向上的恒力R使其沿斜面向上做匀速直线运动。已知Q始终

处于静止状态,则在P沿斜面向上运动的过程中,下列说法正确的是()

p

Q

A.P对Q的摩擦力沿斜面向下

B.P对Q的作用力竖直向下

C.地面对Q有水平向右的摩擦力

D.地面对Q没有摩擦力

【答案】C

【详解】A.由于P在平行于斜面向上的恒力尸作用下沿斜面向上做匀速直线运动,滑动摩擦力与相对运

动方向相反,故Q对P的摩擦力沿斜面向下,反之P对Q的摩擦力沿斜面向上,故A错误;

B.由于物体P沿斜面向上做匀速直线运动,则受力平衡,可知斜面对物体P的作用力一定与恒力产是平衡

力,即斜面对物体P的作用力沿斜面向下,则有牛顿第三定律可知P对Q的作用力沿斜面平行向上,故B

错误;

CD.将物块P和斜面Q视为整体,则受力分析如下

将恒力P正交分解,整体受力要保持平衡,则地面对Q有水平向右的摩擦力,故C正确,D错误。

故选C。

15.(2023•全国•高一专题练习)如图所示,表面粗糙的斜面顶端安有滑轮,两物块P,Q用轻绳连接并跨过

滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,两物块和斜面均处于静止状态。当用沿斜面

向上逐渐增大的推力推Q时,两物块和斜面均静止不动,则下列说法正确的是()

B.绳上拉力一定变小

C.Q与斜面间的压力一定变大

D.斜面与地面间的摩擦力一定变大

【答案】D

【详解】A.因为P、Q两物体质量关系不确定,所以Q相对于斜面的运动趋势不确定,如果原来Q的运

动趋势沿斜面向下,则增加推力之后,Q的摩擦力先减小后增加,故A错误;

B.因物体P静止,所受拉力必定一直等于重力,不变,故B错误;

C.推力沿着斜面方向,并不会改变Q对斜面的压力,因此压力大小一直等于Q重力垂直于斜面的分力大

小,故C错误;

D.由整体法,斜面与地面间的摩擦力一定等于推力沿着水平方向的分力,一定增大,故D正确;

故选D。

16.(2023秋•高一单元测试)如图所示,顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上,A、B两物体通过细

绳相连,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)。现用水平向右的力尸作用于物体B上,将

物体B缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中()

A.斜面体所受地面的支持力一定变大

B.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大

C.物体A与斜面体间的作用力一定变大

D.地面对斜面体的摩擦力一定变大

【答案】D

【详解】AD.取物体B为研究对象,分析其受力情况如图所示

则有

F=mgtan6,T=叫

cos6

在将物体B缓慢拉高的过程中,。增大,则水平力厂和细绳上的拉力T随之变大。对A、B两物体与斜面

体这个系统而言,系统处于平衡状态,因拉力/变大,则地面对斜面体的摩擦力一定变大,而竖直方向并

没有增加其他力,故斜面体所受地面的支持力不变;故A错误,D正确;

B.在这个过程中尽管绳子张力变大,但是开始时物体A所受斜面体的摩擦力方向未知,故物体A所受斜

面体的摩擦力的大小变化情况无法确定,故B错误;

C.物体A处于静止状态,A受到斜面的作用力是支持力与摩擦力的合力,物体A受到的支持力与斜面垂

直向上大小、方向不变,如果物体A原来受到斜面的摩擦力向下,拉力增大,则摩擦力变大,支持力与摩

擦力的合力变大;如果物体A原来受到斜面的摩擦力向上,拉力增大,则摩擦力变小,支持力与摩擦力的

合力变小;所以物体A与斜面体间的作用力不一定变大,故C错误。

故选D。

17.(2023・全国•高一假期作业)如图所示,质量为M的斜面体静置于水平面,斜面体上表面光滑。小球被

轻质细绳系住放在斜面上。小球质量加,斜面倾角。=30。,悬线与竖直方向夹角£=30。,则下列说法正确

的是()

A.地面对斜面的支持力是陵+机?

B.地面对斜面的摩擦力是亭爪8

C.若增大悬线与竖直方向夹角a,斜面对小球的弹力增大

D.若增大悬线与竖直方向夹角a,绳子对小球的拉力先增大后减小

【答案】C

【详解】AB.以小球为研究对象,受力分析如图所示

根据平衡条件得知,T与N的合力为

F=mg

则有

m

Tcos30°=J尸=gS

解得

T=­mg

以小球和斜面整体为研究对象,受力分析如图所示

根据受力平衡可知,地面对斜面的支持力为

N地=(M+m)g—Tsin60°=Mg+;mg

地面对斜面的摩擦力为

fit=TCOS60°=^771g

o

故AB错误;

CD.悬线与竖直方向夹角夕增大,如图所示

由图分析得知小球受到的弹力增大。绳子对小球的拉力先减小后增大,故C正确,D错误。

故选C。

18.(2023•全国•高一假期作业)如图所示,用三根轻细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂。两小球均

处于静止状态,细线。与竖直方向的夹角为30。,细线c水平。若用传感器测出细线c受到的张力,则可以

求出()

\\\\\\\\

A.细线a对球1的拉力B.细线6对球2的拉力

C.球2受到的重力D.球1受到的重力

【答案】A

【详解】对“A整体受力分析,可得

=2&⑦8+"=嬴左=同

sin30

可知可以求出细线。对球1的拉力、a、b两球的重力之和。

故选A。

T

19.(2023春•安徽•高一安徽省当涂第一中学校联考阶段练习)如图所示,质量为根的物块A静置于水平台

面上,质量也为"2的光滑小球B(可视为质点)放在半球体C上,物块A与小球B通过细线连接起来,并

且细线绕过轻质定滑轮P。物块A在图示位置恰好处于静止状态,滑轮P通过竖直的轻杆固定于半球体球

心的正上方,细线山水平,尸8刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角Q30。。重力加速度大小为g,不计

细线与滑轮间的摩擦,则()

A.轻杆。尸对滑轮的作用力大小为mgB.A受到的摩擦力大小为:mg

C.C受到的摩擦力大小为由机gD.C对B的弹力大小为3加g

42

【答案】c

细线拉力T、C对B的弹力”,如图

T=mgcosO=~mg

C对B弹力大小

FB=mgsin0=-^mg

A受到的摩擦力大小为

fw=T=与mg

故BD错误;

A.轻杆对滑轮的作用力大小

Fop=y/jT=lmg

故A错误;

C.对B、C整体水平方向根据平衡条件可知C受到的摩擦力大小为

fc=Tsin0=^-mg

故C正确。

故选Co

20.(2023春•江苏南通•高一江苏省南通中学校考期中)某工人使用双轮手推车运送短钢管时,手推车装入

钢管后处于静止时的侧面示意图如图所示。推车侧面ON与底面垂直,当侧面ON与水平方向夹角

6=60。时,6号钢管对侧面ON的压力等于其重力G,忽略一切摩擦,则()

A.其他钢管对6号钢管的作用力大小等于G

B,底面受到的压力小于侧面ON受到的压力

C.若减小。角,钢管仍保持静止,则钢管对推车的总作用力将增大

D.若减小。角,钢管仍保持静止,则底面受到的压力增大

【答案】A

【详解】A.对6号钢管进行受力分析,由于钢管静止,即受力平衡,则其他钢管对6号钢管的作用力与6

号钢管的重力及ON面给的支持力的合力等大反向,如图甲

重力与支持力的合力大小为G,故其他钢管对6号钢管的作用力大小也为G,故A正确;

BD.将所有钢管视为一个整体,进行受力分析,如图乙

可得

2=tan6»m

FON

与M=G整体sine

可知底面。加受到的压力大于侧面ON受到的压力;若减小。角,钢管仍保持静止,则底面OM受到的压力

减小,故BD错误;

C.将所有钢管视为整体,根据受力平衡可知,推车对钢管整体的作用力与对钢管整体的重力平衡,故无论

。如何变化,只要钢管仍保持静止,推车对钢管整体的作用力保持不变,钢管对推车的总作用力保持不变,

故C错误。

故选Ao

21.(2021春・陕西榆林.高一陕西省神木中学校考阶段练习)如图所示,人重600N,木块A重400N,人

与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2。人用水平力拉轻绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,

滑轮摩擦忽略不计。下列说法正确的是()

A.人对轻绳的拉力大小为200N

B.人对轻绳的拉力大小为100N

C.人与木块A间的摩擦力大小为400N

D.人与木块A间的摩擦力大小为300N

【答案】B

【详解】AB.对人和木块的整体,由平衡可知

2T=〃(M+g)g

解得

r=iooN

选项A错误,B正确;

CD.对人受力分析

T=f

解得

/=100N

人与木块A间的摩擦力大小为100N,选项CD错误。

故选Bo

22.(2023春•内蒙古呼和浩特•高・统考阶段练习)倾角为质量为〃的斜面体静止在水平桌面上,质量

为加的木块在水平拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动,斜面体保持静止,下列说法正确的是()

A.木块受到的摩擦力大小是bcosa

B.木块对斜面体的压力大小是mgcostz+Fsina

C.桌面与斜面体之间没有摩擦力

D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+〃z)g+歹cosa

【答案】B

【详解】A.对木块受力平衡,沿斜面方向有

f+mgsina=Feosa

即,木块受到的摩擦力大小为

f=Fcosa-mgsina

A错误;

B.对木块受力平衡,垂直于斜面方向有

FN=mgcoscc+Fsincc

根据牛顿第三定律可得木块对斜面体的压力大小为

F区=mgcosa+Fsina

B正确;

C.对整体受力平衡分析,整体水平方向受到拉力厂作用,所以斜面体一定受到桌面对其的摩擦力,C错误;

D.整体竖直方向受力平衡,桌面对斜面体的支持力大小为

Fr=(M+/w)g

D错误。

故选B。

23.(2023春•湖南常德•高一汉寿县第一中学校考阶段练习)为庆祝全国两会胜利召开,某景区挂出34个灯

笼(相邻两个灯笼之间用轻绳等距连接),灯笼上依次贴着“高举中国特色社会主义伟大旗帜,为全面建设

社会主义现代化国家而团结奋斗”的金色大字,从左向右依次标为1、2、3.............34o无风时,灯笼均自

然静止,与“全”字灯笼右侧相连的轻绳恰好水平,如图所示。已知每个灯笼的质量均为根=1kg,取重力加

速度g=10m/s2,悬挂灯笼的轻绳最大承受力「=340N,最左端悬挂的轻绳与竖直方向的夹角为0。

A.夹角。的最大值为45°

B.当夹角6最大时,最底端水平轻绳的拉力大小为170^/§贯

C.当6=37。时,最底端水平轻绳的拉力大小为204N

D.当。=37。时,第4个灯笼与第5个灯笼之间的轻绳与竖直方向的夹角为45°

【答案】B

【详解】A.分析可知,当绳子拉力达到最大时,夹角6的值最大,以整体为研究对象,根据平衡条件竖直

方向有

2Tmcosdm=34mg

解得

cos0=—

m2

可得

4n=60。

A错误;

B.当夹角。最大时,以左边17个灯笼为研究对象,水平方向

5sin盘=7

解得

7=170

B正确;

C.当,=37。时,以左边17个灯笼为研究对象,根据几何关系可得

T'

tan37°=-------

17mg

解得

r=127.5N

C错误;

D.当,=37。时,以左边第5个灯笼到17个灯笼为研究对象,根据几何关系可得

V

tana=-------

13〃2g

解得

tana=0.98*1

可知第4个灯笼与第5个灯笼之间的轻绳与竖直方向的夹角不为45°,D错误。

故选B。

二、多选题

24.(2023秋•高一课时练习)如图所示,在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块,今用水平力

厂作用于B时,A、B、C均处于静止状态,则下列判断正确的是()

A

亘一产

C____

77777777777777777777

A.B对A的摩擦力大小等于零

B.A对B的摩擦力大小等于g

C.地面对C的摩擦力大小等于F

D.B对C的摩擦力大小等于万

【答案】AC

【详解】AB.以物块A为研究对象,根据平衡条件知物块A在水平方向上不受摩擦力作用,即物块B对

物块A没有摩擦力,则物块A对物块B也没有摩擦力,A正确,B错误;

C.以物块A、B、C组成的整体为研究对象,根据平衡条件知地面对物块C的摩擦力大小等于片方向水

平向左,C正确;

D.以物块A、B组成的整体为研究对象,根据平衡条件知物块C对物块B的摩擦力大小等于己方向水平

向左,则物块B对物块C的摩擦力大小等于R方向水平向右,D错误。

故选AC。

25.(2023春・甘肃张掖・高一高台县第一中学校考阶段练习)如图所示,两个完全相同的小球。、b,用轻弹

簧N连接,轻弹簧M和轻绳一端均与。相连,另一端分别固定在竖直墙和天花板上,弹簧M水平,当轻

绳与竖直方向的夹角为60。时,M、N伸长量刚好相同。若M、N的劲度系数分别为a、k2,a、b两球的

质量均为相,重力加速度大小为g,则以下判断正确的是()

B.轻绳上的拉力与弹簧N上的弹力之比为4:1

C.若剪断弹簧M,则在剪断的瞬间,6球的加速度大小为g

D.若剪断轻绳,则在剪断的瞬间,a球的加速度大小为4g

【答案】BD

【详解】AB.以。球、轻弹簧N、。球为整体,由受力平衡得

F=kx=2mgtan60°=2y/3mg,T=""九=4Mg

Micos60

以6球为对象,由受力平衡得

FN=k2x=mg

联立可得

kx_2A/3工」

k21尸N1

故A错误,B正确;

C.若剪断弹簧M,则在剪断的瞬间,弹簧N的弹力稣保持不变,则b球受力不变,b球的加速度为0,故

C错误;

D.若剪断轻绳,则在剪断的瞬间,a球的重力、弹簧M和弹簧N的弹力均保持不变,则a球受到的合力

大小等于剪断轻绳前绳子的拉力大小,则a球的加速度大小为

T4mg.

a=—=------=4g

mm

故D正确。

故选BDo

26.(2023•全国•高一假期作业)如图所示,A、B质量分别为彳阳和BIB,叠放在倾角为。的斜面上以相同的

速度匀速下滑,则()

A.A、B间无摩擦力作用

B.B受到的滑动摩擦力大小为(WU+ITIB)gsinO

C.B受到的静摩擦力大小为wugsin。

D.取下A物体后,B物体仍能匀速下滑

【答案】BCD

【详解】A.对A分析有

fA=mAgsin3

因此A、B间有静摩擦力的作用。A错误;

B.对AB整体分析有

fB=(mA+)gsin。=〃(加人+%)gcos3

B正确;

C.A给B的摩擦力为静摩擦力,大小为如gsin。,C正确;

D.取走物体A后,物体B有

rri^gsin0=4mBgcos0

物体B仍能做匀速直线运动,D正确。

故选BCD。

27.(2021秋•福建宁德.高一福建省宁德第一中学校考阶段练习)如图所示,在恒力厂作用下,a、b两物体

一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是()

A.。一定受到4个力B.6可能受到4个力

C.。与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.a与6之间•定有摩擦力

【答案】AD

【详解】BD.对物体6受力分析,受重力、支持力和a对b的摩擦力,共3个力,处于三力平衡状态,故

B错误,D正确;

C.对物体a、6整体受力分析,竖直方向受重力、恒力凡若墙壁对整体有支持力,水平方向不能平衡,

故墙壁对。没有弹力,也没有摩擦力,故C错误;

A.对物体a受力分析,受重力、恒力足物体b对其的压力和静摩擦力,故物体a受到4个力,故A正确。

故选AD„

28.(2022秋・云南玉溪•高一云南省玉溪第一中学校考阶段练习)如图所示,物体甲、乙质量分别为叫=4kg

和叱=10kg,不计滑轮与绳间摩擦、绳的重力,若整个系统静止,g取lOm/sJ则(

A.物体乙受到4个作用力

B.地面对乙的摩擦力大小了=20N

C.乙对地面的压力大小外=60N

D.绳中拉力大小产=1006N

【答案】AB

【详解】D.甲处于平衡状态,受力分析可知,绳子上的拉力

F=G甲=〃%g=4xl0=40N

故D错误;

ABC.对乙受力分析如图所示

F

可知乙物体受四个力的作用,乙静止,处于平衡状态,则有

水平方向

Feos60°=/

竖直方向

G乙=m^g=Fsm60a+N

联立解得

f=20N,Af=(100-20A/3)N=20(5-73)N;

则地面对乙的摩擦力为20N,根据牛顿第三定律知:乙对地面压力的大小

FN=N=20(5-e)N

故AB正确,C错误;

故选AB„

29.(2022秋•云南玉溪•高一云南省玉溪第一中学校考阶段练习)如图所示,三个木块A、B、C的质量均为

m,在水平推力尸的作用下静止靠在竖直的墙面上。已知A的左侧是光滑的,其余所有接触面均粗糙,动

摩擦因数均为〃,下列说法正确的是()

ABC

A.A、B、C三个木块所受的摩擦力均为〃尸

B.A对B的摩擦力竖直向上,大小是,咫

C.B对C的摩擦力竖直向下,大小是2mg

D.墙对C的摩擦力竖直向上,大小是3mg

【答案】CD

【详解】AD.根据题意可知,三个木块A、B、C均静止,分别对三个物块受力分析,由平衡条件可知,A、

B、C三个木块所受的摩擦力均为,咫,不等于〃尸,方向竖直向上,对A、B、C三个木块整体受力分析,

由平衡条件可知,C受墙壁竖直向上的静摩擦力,大小为3〃蛆,故A错误,D正确;

C.根据题意,对C受力分析,受竖直向下的重力mg、壁竖直向上的静摩擦力3〃7g,由平衡条件可知,B

对C的摩擦力竖直向下,大小是2mg,故C正确;

B.同理对B、C整体受力分析可得,A对B的摩擦力竖直向下,大小是mg,故B错误。

故选CD„

30.(2023秋•四川凉山・高一统考期末)如图所示,倾角为。的斜面体c置于水平地面上,小物块6置于斜

面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏。连接,连接6的一段细绳与斜面平行。在。中的沙子缓慢流出的

过程中,°、氏c都处于静止状态。则()

/////////

A.万对c的压力减小

B.c对6的摩擦力方向可能平行于斜面向上

C.地面对c的摩擦力方向水平向左

D.地面对c的支持力减小

【答案】BC

【详解】AB.根据题意,对b受力分析,一定受重力、。的支持力和绳子的拉力,如图所示

4=mbgcos0

可知,在。中的沙子缓慢流出的过程中,6的质量不变,贝I。的支持力不变,由牛顿第三定律可知,6对c

的压力不变,又有

F=mag

若有

F=mag<mhgsin6

则C对b的摩擦力方向平行于斜面向上,若有

F=mag>mbgsin0

则c对b的摩擦力方向平行于斜面向下,若有

F=mag=mbgsin6

则c对6的摩擦力为0,故A错误,B正确;

CD.根据题意,对从c整体受力分析,如图所示

在a中的沙子缓慢流出的过程中

F=mag

逐渐减小,由平衡条件有

bsine+R,=(n+2.)g

可知,£增大,地面对c的摩擦力方向水平向左,故D错误,C正确。

故选BC„

31.(2023春•广东揭阳•高一校考竞赛)粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为30。的粗糙楔形物体C,斜面

上有一个质量为2m的物块B,B与一轻绳连接

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