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8.如图3-4-16,质量均为m的三木块A、B、C,其中除A的左侧面光滑外,其余各侧面均粗糙。当受到水平外力F时,三木块均处于静止状态。画出各木块的受力图,求出各木块所受的摩擦力大小与方向。
图3-4-16
解析:将A隔离开来即可求A、B间的摩擦力,将A、B看成整体即可求出B、C间的摩擦力,将A、B、C看成整体即可求出C与接触面的摩擦力,或将A、B、C分别隔离开来。
答案:如图所示。fBA=fAB=G,fCB=fBC=2G,f=3G。
9.如图3-4-17所示,在粗糙水平面上有一个质量为M的三角形木块,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1、m2的小木块,已知三个木块均静止,则水平面对三角形木块( )
图3-4-17
A.有向右的摩擦力 B.有向左的摩擦力
C.有摩擦力,但方向不能确定,因为三角形木块的倾角未知 D.支持力大小为(M+m1+m2)g
解析:采用整体法,利用平衡条件即可得到D项正确。 答案:D
10.如图3-4-18所示,一个重G=40 N的物体放在水平地面上,受到跟水平方向成α=30°角、大小为F=20 N的拉力。当物体与地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.6时,试分析在两种情况下物体的受力情况,并指出各个力的大小。
图3-4-18
解析:两种情况下均受到重力G、拉力F、地面的支持力N=G-Fsinα=30 N(竖直向上)。 不同的是:μ1=0.4时,物体受到滑动摩擦力f1=μ(G-Fsinα)=12 N(水平向左); μ2=0.6时,物体受到静摩擦力f2=Fcosα=17.3 N(水平向左)。
答案:两种情况下重力均为30 N,支持力均为30 N,当μ1=0.4时,摩擦力为12 N,当μ2=0.6时,摩擦力为17.3 N。
如右图所示, 竖起放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态,弹 簧处于竖直方向,则斜面体P此刻受到的外力个数有可能 为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【解析】 以斜面体P为研究对象,很显然斜面体P受到重力和弹簧弹力F1作 用,二力共线. 若F1=mg,二力使P处于平衡(如图甲所示) 若F1>mg,挡板MN必对斜面体施加垂直斜面的N作用,N产生水平向左的分 量,欲使物体P处于平衡状态,MN必对斜面体施加平行接触面斜向下的摩擦 力f(如图乙所示),故答案为A、C. 【答案】 AC
【评析】 对物体受力分析时,要按照先重力,再接触力,最后非接触力的 顺序,对于接触力(弹力、摩擦力)的判断往往是难点,解答时要结合平衡条 件及牛顿运动定律得出. 在水平桌面上叠放着木块P和Q, 用水平力F推Q,使P、Q两木块一起沿水平桌 面匀速滑动,如右图所示,以下说法中正确 的是( )
A.P受三个力,Q受六个力 B.P受四个力,Q受六个力 C.P受二个力,Q受五个力 D.以上答案均不正确
【解析】 分析木块P受竖直方向的重力G和支持力N的作用,木块Q受重力 G′,地面的支持力N′,P木块的压力N″、水平推力F和地面对木块Q的摩擦力 f.
【答案】 C
如右图所示,小车M在恒力F作用下, 沿水平地面做直线运
动,由此可判断( )
A.若地面光滑,则小车一定受三个力作用 B.若地面粗糙,则小车可能受三个力作用 C.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力作用 D.若小车做加速运动,则小车可能受三个力作用
【解析】 先分析重力和已知力F,再分析弹力,由于F的竖直分力可能大于 重力,因此地面可能对物体无弹力作用,选项A错误. F的竖直分力可能小于重力,地面对物体有弹力作用,若地面粗糙,小车受 摩擦力作用,共四个力作用,选项B错误. 若小车匀速运动,那么水平方向上所受摩擦力与F的分力平衡,这时小车一 定受重力、恒力F、地面弹
力、摩擦力四个力作用,选项C正确. 若小车做加速运动,当地面光滑时,小车受重力和力F作用或受重力、力F、 地面弹力作用,选项D正确,故选C、D.
如右图所示,a、b、c三个物体叠放在一起, a受到一
个水平向右的拉力F作用,三者相对 静止一起向右做匀速直线运动,下列说法正 确的是( )
A.a不受摩擦力 B.a对b的摩擦力大小为F,方向向右 C.地对c没有摩擦力 D.以上说法都不对 【答案】 B
3. 如右图所示,一物体在水平力F1=12 N、F2=4
N 的作用下静止于水平地面上,则该物体所受到的 力的个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 【答案】 D