一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)
1.如图,A、B是两根竖直立在地上的木杆,轻绳的两端分别系在两杆上不等高的P、Q两点,C为一质量不计的光滑滑轮,滑轮下挂一物体,下列说法正确的是( )
A.将Q点缓慢上移,细绳中的弹力不变 B.将P点缓慢上移,细绳中的弹力变小 C.减小两木杆之间的距离,细绳中的弹力变大 D.增大两木杆之间的距离,细绳中的弹力不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
设滑轮所受绳子拉力为T,到左边木杆距离为x1,到右边木杆距离为x2,左侧细绳长度为L1,右侧细绳长度为L2,受力分析如图所示。
物体受力平衡,由平衡条件可知
Tsin??Tsin?
Tcos??Tcos??mg
解得
???,T?mg 2cos?设两木杆之间的距离为d,绳的总长为L,由几何关系有
L1sin??x1 L2sin??x2
由于???,两式相加可得
(L1?L2)sin??x1?x2
可解得
sin??d LAB.上下移动P或者Q,因为两杆的宽度d不变,绳子的长度L也不变,故有?角度不变,由上面的分析
T?mg 2cos?d可知,两侧绳与竖直方向夹角?减L可知细绳中的弹力不变,故A正确,B错误; C.减小两木杆之间的距离,即d变小,由sin??小,由T?mg可知,?减小,cos?增大,则细绳中弹力减小,故C错误; 2cos?D.同理,增大两木杆之间的距离,即d变大,?增大,cos?减小,则细绳中弹力增
大,故D错误。 故选A。
2.如图所示,在粗糙地面上放有一装有定滑轮的粗糙斜面体,将两相同的A、B两物体通过细绳连接处于静止状态,用水平力F作用于物体B上,缓慢拉开一小角度,斜面体与物体A仍然静止。则下列说法正确的是( )(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)
A.水平力F变小
C.物体A所受摩擦力不变 【答案】D 【解析】 【分析】
B.物体A所受合力变大 D.斜面体所受地面的摩擦力变大
先对物体B进行受力分析,根据共点力平衡条件求出绳的拉力,再对A进行受力分析,同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况,对斜面体所受地面的摩擦力可以用整体法进行分析。 【详解】
A.对B物体进行受力分析,如图
根据共点力平衡条件
F?mBgtan?,T?mBg cos?在缓慢拉开B的过程中,θ角度变大,故绳上的张力T变大,水平力F增大,故A错误; B.因物体A始终处于静止,故A所受合外力为0,B错误;
C.物体A受重力、支持力、细线的拉力,可能没有摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受斜面向上的静摩擦力。故拉力T增大后,静摩擦力可能变小,也可能变大,故C错误;
D.对整体分析可以知道,整体在水平方向受拉力和静摩擦力作用,因拉力变大,故静摩擦力一定变大,故D正确。 故选D。 【点睛】
整体法与隔离法相结合。
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