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专题2 第1讲 模拟力、重力、弹力、摩擦力

专题二 第1讲 热点题组一 重力、弹力、摩擦力的综合分析 1.(2015 年长沙模拟)如图所示,倾角为 α、质量为 M 的斜面体静止在水平桌面上,质 量为 m 的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是( ) A.木块受到的摩擦力大小是 mgcos α B.木块对斜面体的压力大小是 mgsin α C.桌面对斜面体的摩擦力大小是 mgsin αcos α D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g 【答案】D 【解析】对木块受力分析,如图甲所示,由平衡条件得 Ff=mgsin α,FN=mgcos α,故 A、B 错误. 对木块和斜面体组成的整体受力分析,如图乙所示,可知水平方向没有力的作用,C 错 误.由平衡条件知,FN′=(M+m)g,D 正确. 2.(2016 年河北名校联考)如图所示,小车内有一固定光滑斜面,一个小球通过细绳与 车顶相连,小车处于水平面上,细绳始终保持竖直.关于小球的受力情况,下列说法正确的 是( ) A.若小车静止,绳对小球的拉力可能为零 B.若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零 C.若小车向右运动,小球一定受两个力的作用 D.若小车向右运动,小球一定受三个力的作用 【答案】B 【解析】若小车静止,则小球受力平衡,由于斜面光滑,不受摩擦力,小球受重力、绳 子的拉力,重力和拉力都沿竖直方向;如果受斜面的支持力,则没法达到平衡,因此在小车 静止时,斜面对小球的支持力一定为零,绳子的拉力等于小球的重力,故 A 项错误,B 项 正确; 若小车向右匀速运动, 小球受重力和绳子拉力两个力的作用; 若小车向右做减速运动, 则一定受重力和斜面的支持力,可能受绳子的拉力,也可能不受绳子的拉力,故 C、D 项都 错误. 热点题组二 弹力 3.(2016 年忻州模拟)如图所示,在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球, 小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等, 盒子沿倾角为 α 的固定斜面滑动, 不计一 切摩擦,下列说法中正确的是( ) A.无论盒子沿斜面上滑还是下滑,球都仅对盒子的下底面有压力 B.盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力 C.盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力 D.盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力 【答案】A 【解析】先以盒子和小球组成的系统整体为研究对象,无论上滑还是下滑,用牛顿第二 定律均可求得系统的加速度大小为 a=gsin α,方向沿斜面向下;小球的加速度大小也是 a =gsin α,方向沿斜面向下,小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力,因此 小球不需要盒子的左、右侧面提供弹力,故选项 A 正确. 4.(2016 年玉溪模拟)如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴 O 安在一根轻木 杆 B 上,一根轻绳 AC 绕过滑轮,A 端固定在墙上,且绳保持水平,C 端挂一重物,BO 与 竖直方向夹角 θ=45° ,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,改变夹角 θ 的大小,则滑 轮受到木杆作用力大小变化情况是( ) A.只有角 θ 变小,作用力才变大 B.只有角 θ 变大,作用力才变大 C.不论角 θ 变大或变小,作用力都是变大 D.不论角 θ 变大或变小,作用力都不变 【答案】D 【解析】滑轮受到的木杆的作用力等于两绳的合力,而两绳的拉力都等于重物的重力, 木杆的作用力大小为 2mg,方向为与竖直方向成 45° 角斜向左上方,与 θ 角无关. 热点题组三 摩擦力 5.(多选)(2015 年襄阳模拟)如图所示,用一水平力 F 把 A,B 两个物体挤压在竖直的墙 上,A,B 两物体均处于静止状态,下列判断正确的是( ) A.B 物体对 A 物体的静摩擦力方向向下 B.F 增大时,A 和墙之间的摩擦力也增大 C.若 B 的重力大于 A 的重力,则 B 受到的摩擦力大于墙对 A 的摩擦力 D.不论 A,B 的重力哪个大,B 受到的摩擦力一定小于墙对 A 的摩擦力 【答案】AD 【解析】将 A、B 视为整体,可以看出 A 物体受到墙的摩擦力方向竖直向上.对 B 受力 分析可知 B 受到的摩擦力方向向上,由牛顿第三定律可知 B 对 A 的摩擦力方向向下,A 正 确;由于 A、B 两物体受到的重力不变,根据平衡条件可知 B 错误;A 和墙之间的摩擦力与 A、B 两物体的重力等大、反向,故 C 错误,D 正确. 6.(2016 年枣阳月考)如图所示,斜面固定在地面上,倾角为 37° (sin 37° =0.6,cos 37° =0.8).质量为 1 kg 的滑块以初速度 v0 从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长,该滑块与 斜面间的动摩擦因数为 0.8),则该滑块所受摩擦力 F 随时间变化的图象是下图中的(取初速 度 v0 的方向为正方向,g=10 m/s2) ( ) A B C D 【答案】B 【解析】滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用,由 F=μFN 和 FN=mgcos θ 联立得 F= 6.4 N,方向为沿斜面向下.当滑块的速度减为零后,由于重力的分力 mgsin θ<μmgcos θ,滑 块不动,滑块受的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得 F=mgsin θ,代入可得 F=6 N,方向 为沿斜面向上,故 B 项正确.

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