一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)
1.如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未动,则施力F后,下列说法正确的是( )
A.A、B之间的摩擦力一定变大 C.B与墙面间的弹力可能不变 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B.B与墙之间可能没有摩擦力 D.B与墙面间的弹力变大
A.对A物体,开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡,当施加F后,仍然处于静止,开始A所受的静摩擦力大小为mAgsin?,若F?2mAgsin?,则A、B之间的静摩擦力大小还是等于mAgsin?,所以A、B之间的摩擦力可能不变,故A错误; B.对整体分析,因为AB不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A、B的总重力,施加F后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡知,则B与墙之间一定有摩擦力,摩擦力大小等于力F在竖直方向的分力,方向竖直向下,故B错误; CD.以整体为研究对象,开始时B与墙面的弹力为零,施加力F后,B与墙面的弹力变为Fcosα,弹力增大,故C错误,D正确。 故选D。
2.如图所示,水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点,长为L?2m的轻绳一端固定于直杆P点,另一端固定于墙上O点正下方的Q点,OP长为d?1.2m,重为8N的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态,则轻绳的弹力大小为( )
A.10N 【答案】D
B.8N C.6N D.5N
【解析】 【分析】
根据几何关系得到两边绳子与竖直方向的夹角,再根据竖直方向的平衡条件列方程求解. 【详解】
设挂钩所在处为N点,延长PN交墙于M点,如图所示:
同一条绳子拉力相等,根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等,设为α,则根据几何关系可知NQ=MN,即PM等于绳长;根据几何关系可得:
PO1.2??0.6,则α=37°,根据平衡条件可得:2Tcosα=mg,解得:T=5N,故DPM2正确,A、B、C错误.故选D. 【点睛】 sin??本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、然后建立平衡方程进行解答.
3.如图所示,木块B静止在水平地面上,木块A叠放在B上。A的左侧靠在光滑的竖起墙面上。关于A、B的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.B对A的作用力方向一定竖直向上 B.B对A的作用力一定大于A的重力 C.地面对B的摩擦力方向可能向右
D.地面对B的支持力大小等于A、B的总重力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB.对A受力分析可知:若A与B的接触面光滑,则A受重力、支持力及墙壁对A的支持力作用,A处于静止状态,合力为零,由于A、B之间的接触面倾斜,则B对A的支持力
垂直接触面斜向上,且大于A的重力。若接触面粗糙,A受到重力、B对A的支持力,还可能受到B对A的摩擦力,有可能A还受到墙壁的支持力;当墙壁对A没有支持力时,B对A的支持力与摩擦力的合力与A的重力大小相等,方向相反。由以上分析可知,故A错误,B错误;
C.若A与B的接触面光滑,木块B受重力、地面的支持力、A对B斜向下的压力以及地面的摩擦力处于静止状态,合力为零,则摩擦力方向水平向左。若接触面粗糙,木块B受重力、地面的支持力、A对B斜向下的压力以及A对B的静摩擦力,其中A对B斜向下的压力以及A对B的静摩擦力的合力与A的重力大小相等,方向竖直向下,所以B不受地面的摩擦力,故C错误;
D.对整体进行受力分析可知,整体在竖直方向合外力为零,故地面对B的支持力一定等于两物体的重力,故D正确。 故选D。
4.如图所示,光滑的圆柱置于斜面上,挡板AB可绕固定轴B转动,使挡板AB从图示位置(??90?)缓慢转到水平位置,在此过程中,挡板AB受到的压力大小将( )
A.逐渐变大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B.逐渐变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
在挡板角度变化的过程中,圆柱在重力及两个接触面的弹力作用下处于动态平衡,受力分析如下
三个力可以构成一个闭合的矢量三角形如下图