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1、第2章 第3课时必考内容1如下图,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为,那么()A物体B受到的摩擦力可能为0B物体B受到的摩擦力为mAgcos C物体B对地面的压力可能为0D物体B对地面的压力为mBgmAgsin 答案:BD解析:对B受力分析如下图,那么水平方向上:FfFTcos 由于FTmAg,所以FfmAgcos ,故A错,B对;因为摩擦力不为零,所以压力不可能为零,故C错误;竖直方向上:FNBFTsin mBg,所以FNBmBgFTsin mBgmAgsin ,故D对2(模拟)如下图,水平细杆上套一
2、环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为mA、mB,由于球B受到风力作用,环A与球B一定向右做匀速运动细绳与竖直方向的夹角为,那么以下说法中正确的选项是()A球B受到的风力F为mBgtan B风力增大时,轻质绳对球B的拉力保持不变C杆对环A的支持力随着风力的增加而增加D环A与水平细杆间的动摩擦因数为答案:A解析:小球B平衡那么Fmgtan ,故A项正确,风力增大轻绳拉力增大,故B项错杆对环A的支持力等于A、B环的重力,故C项错环A与水平杆间的摩擦因数为,(mAmB)gFmBgtan .,故D项错3(理综)如下图,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下
3、静止于P点设滑块所受支持力为FN.OP与水平方向的夹角为.以下关系正确的选项是()AF BFmgtan CFN DFNmgtan 答案:A解析:此题主要考查受力分析与物体平衡条件,受力分析如图,由平衡条件知FNsin mg,FN,C错,D错F,A正确,B错正确答案A.4如下图中弹簧测力计、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间、物体与圆面间的摩擦力不计,物体的重力都是G,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧测力计的读数分别为F1、F2、F3,那么()AF3F1F2 BF3F1F2CF1F2F3 DF1F2F3答案:B解析:题图甲中由于物体处于平衡状态,合力为零,即弹簧测力计的读数等于物体重力的大小,同理可
4、以知道题图丙中的弹簧测力计的读数等于物体重力的大小,而题图乙中弹簧测力计的读数等于重力的一个沿圆面向下的分力5有一个直角支架AOB,AO水平放置,外表粗糙,OB竖直向下,外表光滑AO上套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡如下图,现将P环向左移一小段距离,两环再次到达平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比拟,AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力F的变化情况且()AFN不变,F变大 BFN不变,F变小CFN变大,F变大 DFN变大,F变小答案:B解析:用隔离法分析Q.因OB杆光滑,所以绳拉力F的竖直分力等于Q环的重力,
5、即Fcos mg.式中表示绳与OB的夹角,当P向左平移一段距离后,变小,由Fmg/cos 知拉力F变小用整体法分析P、Q整体,所受的外力有重力2mg,OB杆对Q环的水平向左的弹力FB,OA与P环的支持力FN和水平向右的摩擦力,根据竖直方向平衡知FN恒等于2mg.6如下图,质量M2 kg的木块套在水平杆上,并用轻绳与质量m kg的小球相连今用跟水平方向成30角的力F10N拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g10 m/s2.求:(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.解析:(1)对m:Fcos 30Tcos ,Fsin 30Tsin mg
6、.解得:T10 N,30.(2)对M:Tcos 30 N,NMgTsin 30,解得:0.35.7在灭火抢险的过程中,有时要借助消防车上的梯子进行救人或灭火作业,如下图消防车梯子的下端用摩擦很小的铰链固定在车上,上端靠在摩擦很小的竖直玻璃墙上消防车静止不动,被救者沿梯子匀速向下运动的过程中,以下说法正确的选项是()A铰链对梯子的作用力逐渐减小B墙对梯子的弹力不变C地面对车的摩擦力逐渐增大D地面对车的弹力不变答案:AD解析:人在梯子上爬行时,将人和梯子看作一个整体,墙壁对梯子的作用力FN水平向左,人受重力G竖直向下,根据三力汇交原理,铰链对梯子的作用力F斜向上,如右图所示,当人匀速向下运动时,F
7、与G的夹角减小,因为人的重力G不变,所以F、FN减小,选项A正确、B错误将人、梯子、车看作一个整体,那么地面对车的摩擦力等于墙壁对梯子的作用力FN,地面对车的弹力等于车和人的重力,所以选项C错误、D正确8一轻杆BO,其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如下图现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角逐渐减小,那么在此过程中,拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是()AFN先减小,后增大 BFN始终不变CF先减小,后增大 DF始终不变答案:B解析:取BO杆的B端为研究对象,受到绳子拉力(大小为F)、BO杆的支持力FN和悬
8、挂重物的绳子的拉力(大小为G)的作用,将FN与G合成,其合力与F等值反向,如下图,得到一个力三角形(如图中画斜线局部),此力三角形与几何三角形OBA相似,可利用相似三角形对应边成比例来解如下图,力三角形与几何三角形OBA相似,设AO高为H,BO长为L,绳长AB为l,那么由相似三角形对应边成比例可得:,式中G、H、L均不变,l逐渐变小,所以可知FN不变,F逐渐变小9在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.假设F缓慢增
9、大而整个装置仍保持静止,截面如下图,在此过程中()AF1保持不变,F3缓慢增大BF1缓慢增大,F3保持不变CF2缓慢增大,F3缓慢增大DF2缓慢增大,F3保持不变答案:C解析:设AB圆心连线与竖直方向的夹角为,先以B为研究对象,其受力分析如右图所示,由平衡条件可得F2sin F1,F2cos FmBg,根据牛顿第三定律F2F2,当F增大时,F2增大,F1也增大再以A、B整体为研究对象,其受力分析如右图所示,设地面对A的支持力为FN,对A的摩擦力为Ff,那么F3就是FN与Ff的合力由整体的平衡是(mAmB)gFFN,FfF1.当F增大时,FN、Ff都增大,所以F3也增大,所以C正确10如下图,重
10、为G的均匀链条,两端用等长的轻绳连接,挂在等高的地方,轻绳与水平方向成角试求:(1)绳子的拉力;(2)链条在最低点的相互拉力的大小答案:(1)G/(2sin )(2)Gcot /2解析:(1)先用整体法,以整个链条为研究对象,链条受重力G和两端轻绳的拉力F1、F2的作用,此三力必相交于一点O,如图甲所示那么有:F1cos F2cos ,即F1F2.F1sin F2sin G,解得F1F2G/(2sin )(2)再用隔离法,以链条的左半部为研究对象,如图乙所示,左半部链条受到的重力为G/2,受到绳的拉力F1,受到右半部链条的拉力F的作用,此三力相交于一点O,那么有:FF1cos ,G/2F1si
11、n .解得FGcot .11如下图,将重为G的物体A放在倾角为30的斜面上,A与斜面间的动摩擦因数0.1,那么对A施加一个多大的水平力F,可使A物体保持静止?(设A所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)答案:GFG解析:当物体A有沿斜面向上的运动趋势时,其受力如图甲所示沿斜面、垂直斜面建立坐标系,由平衡条件得:在x轴上:Fcos Gsin f在y轴上:FNFsin Gcos 且摩擦力fmFN由以上三式得:FG当物体A有沿斜面向下的运动趋势时,其受力如图乙所示在x轴上:Fcos fGsin 在y轴上:FNGcos Fsin 且摩擦力fmFN由得作用力FG考虑两个结果可知,水平力F的取值范围为04
12、5GFG.12(课标全国)如下图,一物块置于水平地面上当用与水平方向成60角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动假设F1和F2的大小相等,那么物块与地面之间的动摩擦因数为()A.1 B2 C. D1答案:B解析:由力的平衡条件,F1cos 60(mgF1sin 60);F2cos 30(mgF2sin 30);再由F1F2解得2.故B项正确13(理综)如下图,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成角那么m1所受支持力FN和摩擦力f正确的选项是()AFNm1gm2gFsin BFNm1gm2gFcos CfFcos DfFsin 答案:AC解析:对于m1、m2和轻弹簧组成的系统受力分析如图,由平衡条件知:水平方向:fFcos 竖直方向:FNFsin m1gm2g.由以上两式得:fFcos ,FNm1gm2gFsin ,正确选项为A、C.