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相互作用 重点题型梳理 专题练(二)
2025-2026学年物理高一年级人教版(2019)必修第一册
七、力的合成的分析
22. 某幼儿园4个小朋友甲、乙、丙、丁玩“东西南北跑比赛”,他们被围在一个弹力圈中,从中心向外沿各自的方向移动,去抓外围的游戏道具,谁先抓到谁就赢得了比赛。某时刻四个小朋友处于如图所示的僵持状态,甲、乙、丙、丁四个小朋友两侧弹力绳的夹角分别为,,、,此时4个小朋友受到弹力圈的弹力大小分别为、、、。若不计弹力圈的重力及小朋友和弹力圈间的摩擦力,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
23. (多选)力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是( )
A.两个的共点力的合力可能为;三个的共点力的合力也可能为
B.两个共点力间的夹角由0°增大到180°的过程中,合力一定减小
C.已知合力及一个分力的大小和方向,则求另一个分力有无数解
D.已知合力的大小和方向,又知两个分力的方向,则求两个分力的大小有唯一解
24. (多选)在日常生活中,我们经常会接触到一些民谚、俗语,它们都蕴含着丰富的物理知识,以下对它们的理解正确的是( )
A.“泥鳅黄鳝交朋反,滑头对滑头” ——泥鳅、黄鳝的表面都比较光滑,摩擦力小
B.“一只巴掌拍不响” ——力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其他物体上才能产生力的作用,才能拍响
C.“鸡蛋碰石头,自不量为” ——鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力
D.“人心齐,泰山移”——说明任何情况下,合力一定大于分力
八、力的效果分解法
25. (多选)一凿子两侧面与中心轴线平行,尖端夹角为θ,当凿子竖直向下插入木板中后,用锤子沿中心轴线竖直向下以力F敲打凿子上侧时,凿子仍静止,侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板1面的弹力大小记为F ,凿子作用于木板2面的力为,忽略凿子受到的重力及摩擦力,下列说法正确的是( )
A.F 的大小为
B.F 和F 的比值为tanθ
C.力F不变,减小θ,可以同时增大F 和F
D.增大力F,F 和F 均增大,且F 和F 比值也增大
26. (多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验。他将细绳的一端系在手指上,绳的另一端系在直杆的A端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同重物,并保持静止。下列正确的说法是( )
A.绳子是被拉伸的,杆是被压缩的
B.杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A
C.绳对手指施加作用力的方向沿绳由A指向B
D.所挂重物质量越大,绳和杆对手的作用力也越大
27. 风对帆面的作用力垂直于帆面,它能分解成两个分力:垂直于航向的分力,会被很大的水的横向阻力平衡;沿着航向的分力,提供船向前的动力。下列船帆与风的方向组合能使船沿航向方向行驶的是( )
A. B.
C. D.
九、力的正交分解法
28. 如图,耕地过程中,耕索与竖直方向成角,牛通过耕索拉犁的力为F,犁对耕索的拉力为T,忽略耕索质量,则( )
A.耕索对犁拉力的水平分力为 B.耕索对犁拉力的竖直分力为
C.犁匀速前进时,F和T的合力为零 D.犁加速前进时,有
29. 如图所示,水平地面上质量为的物体,受到与水平方向成53°角的拉力,恰能沿水平方向做匀速直线运动(,)。求
(1)F在水平方向的分力大小和竖直方向的分力大小;
(2)物体受到的摩擦力f大小和支持力N的大小;
(3)物体与地面间的动摩擦因数。
十、“死结”和“活结”、“动,杆”和“定杆”模型
30. (多选)如图所示,轻绳跨过固定在水平横梁右端的定滑轮挂住一个质量为的物体,,(杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则下列说法正确的是( )
A.轻绳段的张力为
B.杆对滑轮的作用力为
C.若将绳端沿墙下移,使之再次平衡,则杆所受作用力变大
D.若将绳端沿墙下移,使之再次平衡,则杆所受作用力变小
31. (多选)如图甲所示,水平轻杆一端固定在竖直墙上,另一端处固定一个光滑轻质定滑轮,一端固定的轻绳跨过定滑轮拴接一个质量为的重物P,。如图乙所示,水平轻杆一端用光滑铰链固定在竖直墙上,另一端通过轻绳固定,,在轻杆的端用轻绳悬挂一个与重物P质量相等的重物Q。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.轻杆产生的弹力方向沿杆向外 B.轻杆对定滑轮的作用力大小为
C.轻杆产生的弹力方向沿杆向外 D.轻绳上的拉力大小为
32. (多选)图甲中轻杆的A端固定在竖直墙壁上,另一端O光滑,一端固定在竖直墙壁B点的细线跨过O端系一质量为m的重物,水平;图乙中轻杆可绕点自由转动,另一端光滑;一端固定在竖直墙壁点的细线跨过端系一质量也为m的重物。已知图甲中,以下说法正确的是( )
A.图甲轻杆中弹力大小为
B.图乙轻杆中弹力大小为
C.图甲中轻杆中弹力与细线中拉力的合力方向一定沿竖直方向
D.图乙中不可能等于
十一、物体的受力分析
33. 如图所示,物体a在竖直向上的恒力F作用下静止在粗糙的竖直墙壁右侧,则对物体a受力情况的分析正确的是( )
A.物体a受四个力作用 B.物体a受三个力作用
C.物体a受两个力作用 D.物体a受一个力作用
34. 如图所示,粗糙的木块A、B叠放在一起,静止于倾角为θ的固定斜面上。木块B的受力个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
十二、共点力的平衡
35. 如图所示,静止巨石受到水平地面的作用力为,当有风吹来时,巨石受到水平风力作用还继续保持静止状态,此时地面对巨石的作用力为,以下正确的是( )
A.小于 B.大于
C.等于 D.的大小与风力无关
36. 活动课间小伙伴玩起一个小游戏。如图所示,首先在地面上紧挨着放置三个相同小球,再在上方搁置一个球,若保证不散,则游戏成功。假如前后两次上方分别搁置体积不同,质量分布均匀的光滑球体,质量均为m,其中某次上方球体和底部小球球心连线与竖直方向呈α角。则下列说法正确的是( )
A.上方球体在底部三个接触点受到的弹力方向均竖直向上
B.其中某次上方球体在底部三个接触点受到的弹力大小是
C.两球体受到底部三个小球的作用力大小相等
D.体积大的球体在底部三个接触点受到的弹力更大
37. 在科技节的物理展区,两盏特制小灯笼“甲”、“乙”用两根轻质尼龙绳“1”、“2”串联悬挂在固定竖直杆顶端。为模拟大气水平气流对物体的作用,实验员启动鼓风机,稳定的水平风力持续作用在灯笼表面。经过短暂晃动,两个灯笼保持静止,此时绳“1”与竖直方向的夹角为,绳“2”与竖直方向的夹角为,如图所示。已知两灯笼受到的水平风力大小相等,,则甲、乙两个小灯笼质量的比值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
如图为用两架无人机、移动货物的试验场景,两架质量均为的无人机用轻绳、一起提升质量的货物,无人机和货物一起竖直向上做匀速直线运动。轻绳沿竖直方向,轻绳、与竖直方向夹角分别为、且保持不变,货物和无人机均受到与速度方向相反的空气阻力作用,其中货物所受空气阻力大小为自身重力的倍。已知绳上的拉力大小,求:(,)
(1)绳上的拉力的大小;
(2)比例系数的值;
(3)空气对无人机A的作用力。
十三、共点力动态平衡分析
39. 如图中所示为球馆经常使用的简易置球架,支撑篮球的两根横梁可视为光滑且水平平行,如图乙所示。当质量为m的篮球静止在置球架上时,每根横梁对篮球的弹力为N。已知篮球的半径为R,两横梁的间距为D,下列说法正确的是( )
A.若仅增大篮球的半径R,则弹力N增大
B.若仅增大篮球的半径R,则弹力N减小
C.若两横梁的间距D增大,则弹力N增大
D.若两横梁的间距D增大,则弹力N减小
40. (多选)如图甲所示,一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬,绳的一端固定在较高处的点,另一端拴在人的腰间点(重心处)。人攀爬的过程可以把人简化为乙图所示的物理模型:脚与崖壁接触点为点,人的重力全部集中在点,到点可简化为轻杆,为轻绳。已知长度不变。下列说法正确的是( )
A.杆上的弹力方向一定沿杆
B.绳对人的拉力一定大于人所受的重力
C.绳在虚线位置与实线位置承受的拉力大小相等
D.杆在虚线位置与实线位置承受的压力大小相等
41. 如图所示,将质量为的笔记本电脑放在散热底座上,电脑与底座间动摩擦因数为,底座与水平面夹角为,现缓慢增大倾角,电脑始终与底座保持相对静止且与底座下部挡板没有相互挤压,已知重力加速度,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A.电脑受到底座的作用力小于mg
B.电脑受到的摩擦力大小始终等于
C.在此过程中,倾角的正切值始终不大于
D.在此过程中,电脑受到的支持力、摩擦力均在减小
42. 如图所示,轻质细线一端拴接一质量为的小球,另一端悬挂于天花板上的点,在外力、重力和细线拉力的作用下处于平衡状态。初始时水平,且细线与竖直方向的夹角为,与的夹角为。甲同学保持小球位置及角不变,缓慢减小角至竖直向上;乙同学保持水平,逐渐缓慢增大角。则在两种情况下分析正确的是( )
A.甲同学的外力一直增大
B.甲同学的外力先增大后减小
C.乙同学的外力逐渐增大,绳子拉力逐渐增大
D.乙同学的外力逐渐增大,绳子拉力逐渐减小
43. 在工地上,经常用如图甲所示的推车搬运水泥,为保证水泥不滑落,推车的支架与底板会设计成钝角,且为,其侧视图如图乙所示。工人现将一袋质量为的水泥横放在推车底板上,水泥袋和支架接触工人用双手缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为。不计这袋水泥与支架及底板间的摩擦,并把这袋水泥简化为圆柱体,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.当底板与水平面间的夹角为时,底板对这袋水泥的支持力为
B.当底板与水平面间的夹角为时,支架对这袋水泥的支持力为
C.缓慢压下把手的过程中,支架对这袋水泥的支持力一直增大
D.缓慢压下把手的过程中,底板对这袋水泥的支持力一直增大
十四、共点力平衡中的临界与极值问题(含自锁问题)
44. 如图所示,轻质弹簧左端固定在竖直墙上,右端与物体连接。弹簧的劲度系数为,原长为10cm。物体与水平地面间最大静摩擦力为3N。物体能静止时,弹簧的总长度可能是( )
A.5cm B.7cm C.9cm D.12cm
如图所示,放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态,已知A、B质量分别为2kg和0.8kg,轻绳绕过光滑的定滑轮与水平轻绳OP右端及轻绳BO上端连接于O点,轻绳OC段与竖直方向的夹角,斜面倾角,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,求:
(1)OP、OC绳的弹力大小;
(2)物块A受到的摩擦力;
(3)若A物体质量不变,物体A与斜面间动摩擦因数,为了使A和B始终在图示位置处于静止状态,B物体质量要满足什么条件?
46. 在车厢和地面之间搭一块硬木板,可以用来卸货与装货。如图所示,木板与地面构成一个倾角的固定斜面,质量的货物恰好能静止在斜面上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,求:
(1)货物与斜面间的动摩擦因数;
(2)要将货物推上货车,沿斜面方向的最小推力的大小;
(3)若用推力水平向前推货物,使货物沿斜面匀速向上运动,求推力的大小。
47. 在竖直墙壁的左侧水平地面上,放置一个边长为,质量为的正方体,在墙壁和正方体之间放置一半径为,质量为的光滑球,正方体和球均保持静止,如图所示。球的球心为、与竖直方向的夹角为,正方体的边长,正方体与水平地面的动摩擦因数为。(已知重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,结果可保留根号)
(1)若、,求立方体对球的弹力和竖直墙壁对球的弹力;
(2)若,保持球的半径不变,只增大球的质量,为了不让正方体出现滑动,求球质量的最大值;
(3)改变正方体到墙壁之间的距离,当正方体右侧面到墙壁之间距离小于某个值时,无论球质量为多大(保持球的半径不变),球和正方体始终处于静止状态,且球未落到地面,求值。
48. 某同学做家务时,使用拖把清理地板,如图所示。假设拖把头的质量为1kg,拖把杆的质量不计,拖把杆与水平地面成53°角。当对拖把头施加一个沿拖把杆向下、大小为10N的力F1时,恰好能推动拖把头向前匀速运动。重力加速度g取10m/s2,,。
(1)求拖把头与地板间的动摩擦因数。
(2)当拖把静止时,对拖把头施加一个沿拖把杆向下的力F2,拖把杆与地面的夹角为。当增大到某一值时,无论F2多大,都不能推动拖把头,求此时的tan值。(为方便起见,本问可忽略拖把头的重力,且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
十五、探究两个互成角度的力的合成规律
49.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示,在该实验中。
(1)实验前用一个弹簧测力计钩住细绳套拉至满量程,此时橡皮筋伸长到位置A,本实验中O点的位置不能超过A点的原因是______。
A.防止橡皮筋被拉断 B.避免拉力超过弹簧测力计量程
(2)下列说法正确的是______。
A.拉着细绳套的两只弹簧测力计,稳定后读数应相同
B.使用弹簧测力计时,应避免弹簧及拉杆与测力计外壳间的摩擦。
C.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向只需要再选择相距较近的一个点
(3)若只有一只弹簧测力计,为了完成该实验至少需要 (选填“2”、“3”或“4”)次把橡皮筋结点拉到O点。
50. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,实验装置及过程如图1、2、3所示,E点为橡皮筋原长时小圆环的位置,O点为实验时小圆环被拉到的位置。
(1)本实验采用的科学方法是______;
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法
(2)在实验过程中,可以不记录的是______;
A.E点的位置 B.O点的位置
C.OB、OC、OD的方向 D.弹簧测力计的示数
(3)如图2所示,若此时与的夹角为105°,现保持O点位置和与的夹角不变,从图示位置逆时针缓慢转动和直至水平向右,则此过程中______。
A.一直增大,一直减小
B.先减小后增大,一直增大
C.-一直减小,一直增大
D.一直增大,先减小后增大
答案
六、共点力的合力的求解
19. D
A.三个共点力平衡,必须满足任意一个力在其它两个力的合力范围之内,6N和3N的合力范围是3N到9N,不包含12N,三个力不能平衡,故A错误;
B.5N和3N的合力范围是2N到8N,不包含10N,三个力不能平衡,故B错误;
C.2N和6N的合力范围是4N到8N,不包含10N,三个力不能平衡,故C错误;
D.4N和4N的合力范围是0N到8N,包含6N,所以这三个力可以平衡,故D正确。
故选 D。
20. C
根据胡克定律可知,每根橡皮条的最大弹力大小为
设此时两根橡皮条的夹角为θ,根据几何关系可得
则
根据平行四边形定则可知,弹丸被发射过程中所受的最大弹力大小为
故选C。
AC
A.萝卜在水平地面上匀速运动,则与的合力大小等于萝卜与地面间的摩擦力,大小为
选项A正确;
B.的大小为
选项B错误;
C.的大小为
选项C正确;
D.若将顺时针旋转到与虚线重合,此时与的合力大小为
选项D错误。
故选AC。
七、力的合成的分析
22. C
弹力圈上的力处处相等,弹力圈对小朋友的张角越小,合力越大,故。
故选C。
23. ABD
A.两个的共点力当夹角为120°时的合力为;三个的共点力的合力最大值为15N,最小值为0,则三个力的合力也可能为,选项A正确;
B.两个共点力间的夹角由0°增大到180°的过程中,合力一定减小,选项B正确;
C.已知合力及一个分力的大小和方向,则只能画出一种平行四边形,则另一个分力只有唯一解,故C错误;
D.已知合力的大小和方向,又知两个分力的方向,则只能画出一种平行四边形,即两个分力的大小有唯一解,选项D正确。
故选ABD。
AB
A.“泥鳅黄鳝交朋友,滑头对滑头”——泥鳅黄鳝的表面都比较光滑,摩擦力小,故A正确;
B.“一只巴掌拍不响”——力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其它物体上才能产生力的作用,才能拍响,故B正确;
C.“鸡蛋碰石头,自不量力”——鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力与鸡蛋撞击石头的力是一对相互作用力,大小相等,故C错误;
D.“人心齐,泰山移”——任何情况下,根据平行四边形定则定则可知,合力不一定大于分力,故D错误。
故选AB。
八、力的效果分解法
25. AC
A.将力在木板1、2面分解如图
可得
选项A正确;
BC.由图可知
可得F 和F 的比值为
力F不变,减小θ,可以同时增大F 和F ,选项B错误,C正确;
选项B错误;
D.由以上分析可知,增大力F,F 和F 均增大,且F 和F 比值不变,选项D错误。
故选AC。
26. AD
A.由题图可知,物体重力的作用效果是:一方面拉紧细绳,另一方面,压缩杆,A正确;
BC.杆对手掌的作用力方向沿杆由A指向C,绳对手指的作用力由B指向A,BC错误;
D.将重力mg分解为沿绳方向的力F1和沿杆方向的力F2,如图所示,由图可得
可知重物的质量越大,F1、F2也越大,可知绳和杆对手的作用力也越大,D正确。
故选AD。
D
A.图中船帆受到风的作用力,如图所示
由于F2方向与航向相反,故A错误;
B.图中船帆受到风的作用力,如图所示
由于F2方向与航向相反,故B错误;
C.图中船帆受到风的作用力,如图所示
由于F2方向与航向相反,故C错误;
D.图中船帆受到风的作用力,如图所示
由于F2方向与航向相同,故D正确。
故选D。
九、力的正交分解法
28. A
AB.如图,将力F进行正交分解
可得
即耕索对犁拉力的水平分力为,竖直分力为。故A正确,B错误;
C.耕索拉犁的力F和犁对耕索的拉力T为一对相互作用力,作用在两个物体上,不能够进行合成。故C错误;
D.相互作用力永远是等大的,故D错误。
故选A。
(1),;(2),;(3)
(1)F在水平方向的分力大小和竖直方向的分力大小分别为
,
(2)以物块为对象,根据受力平衡可得
,
联立解得
,
(3)根据,可得物体与地面间的动摩擦因数为
十、“死结”和“活结”、“动,杆”和“定杆”模型
30. AC
A.物体处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力,同一条绳上拉力相等,所以轻绳段的张力为,故A正确;
B.取点为研究对象,进行受力分析如图所示
根据几何关系可得
方向和水平方向成向斜右上方,即杆对滑轮的作用力为,故B错误;
CD.若将绳端沿墙下移,使之再次平衡,悬挂物体质量不变,绳上的拉力不变,两端绳之间的夹角变小,由平行四边形定则可知,则绳对杆的作用力变大,故C正确,D错误。
故选 AC。
31. BCD
A.轻绳AD上拉力大小相等,结合图1可知固定杆BC产生的弹力方向不沿杆,故A错误;
B.对题图甲,以定滑轮为研究对象,受力分析如图1所示
轻杆对定滑轮的作用力与绳对滑轮的合力等大反向,由几何关系知
故B正确;
C.轻杆HG为活动杆,轻杆HG产生的弹力方向沿杆向外,故C正确;
D.对题图乙,以G点为研究对象,受力分析如图2所示
由平衡条件得
解得
故D正确。
故选BCD。
AC
A.由于图甲轻杆为“定杆”,其O端光滑,可以视为活结,两侧细线中拉力大小相等,都等于,由力的平衡条件可知,图甲轻杆中弹力为
故A正确;
BD.图乙中轻杆可绕点自由转动,为“动杆”,另一端光滑,可以视为活结,两侧细线中拉力相等,“动杆”中弹力方向沿“动杆”方向,“动杆”中弹力大小等于两侧细线中拉力的合力大小,两细线夹角不确定,轻杆中弹力无法确定,可能等于,故BD错误;
C.根据共点力平衡条件,图甲中轻杆弹力与细线OB中拉力的合力方向一定与竖直细绳的拉力方向相反,即竖直向上,故C正确。
故选AC。
十一、物体的受力分析
33. C
物体a在恒力F作用下静止,受力平衡,根据平衡条件可知,水平方向受力平衡,由于物体a没有受到向左的外力,则墙壁对a没有弹力,也就没有摩擦力,竖直方向有,所以物体a共受到两个力作用。
故选C。
34. C
由题知,整体处于平衡状态。对AB整体受力分析,可知斜面对整体有沿斜面向上的静摩擦力作用;对A受力分析,可知B对A有沿斜面向上的静摩擦力和垂直斜面向上的支持力作用;对B受力分析,可知受重力、A对B的压力、A对B沿斜面向下的静摩擦力、斜面对B的支持力、斜面对B沿斜面向上的静摩擦力,故B受5个力作用。
故选C。
十二、共点力的平衡
35. A
无风时,地面对巨石的作用力方向竖直向上,与重力平衡,大小为
当受到一个水平风力时,地面对巨石的作用力与竖直向下的重力及水平方向的风力,三力平衡,根据平衡条件可知,地面对巨石的作用力大小为
故小于,的大小与风力有关。
故选A。
C
A.上方球体在底部三个接触点受到的弹力方向均沿两球的球心连线斜向上方向,选项A错误;
B.对上方球受力分析可知
可知上方球体在底部三个接触点受到的弹力大小是,选项B错误;
C.两球体受到底部三个小球的作用力与球的重力等大反向,选项C正确;
D.体积大的球体和底部小球球心连线与竖直方向的夹角α更小,则根据可知,在底部三个接触点受到的弹力更小,选项D错误。
故选C。
B
设对甲乙的风力大小均为F,对甲乙,由平衡条件有
对乙,由平衡条件有
因为
联立解得
故选B。
(1)75N;(2)0.25;(3)100N,方向与水平方向夹角为且斜向左上
(1)对O点受力分析可知
解得
(2)对货物分析可知
解得
(3)对无人机A,根据力的分解可知,
根据力的四边形定则有
根据
解得
则方向与水平方向夹角为且斜向左上
十三、共点力动态平衡分析
39. BC
AB.设弹力与竖直方向的夹角为,篮球受重力mg、两根横梁的弹力N,由几何关系
竖直方向合力为零
可得
若仅增大篮球的半径R,减小,增大,则弹力N减小,A错误,B正确;
CD.若两横梁的间距D增大,增大,减小,则弹力N增大,C正确,D错误。
故选BC。
40. AD
A.一端有铰链的动杆处于平衡时,杆所受弹力方向一定沿杆,即杆上的弹力方向一定沿杆,故A正确;
B.对人受力分析,人受到重力G、轻绳的拉力T和轻杆的支持力F,构成力的三角形,如图所示:
由几何知识可知,该力的三角形与三角形AOC相似,则有
由于不一定大于,所以绳对人的拉力不一定大于人所受的重力,故B错误;
C.由图可知,AO为定值,AC在虚线位置时比实线位置时大,则根据上式可知,轻绳AC在虚线位置比实线位置承受的拉力大,故C错误;
D.OC在虚线位置时都与在实线位置时相等,则根据上式可知,轻杆OC在虚线位置与实线位置时对人的支持力相等,则轻杆OC在虚线位置与实线位置承受的压力相等,故D正确。
故选AD。
C
A.由于电脑始终处于平衡状态,电脑受到底座的作用力是支持力与摩擦力的合力,大小等于电脑的重力,方向竖直向上,故A错误;
B.对电脑进行分析,根据平衡条件有,
由于电脑始终与底座保持相对静止,则二者之间的摩擦力是静摩擦力,不等于滑动摩擦力,即不等于,故B错误;
C.为了电脑与底座保持相对静止,此过程要满足
解得,故C正确;
D.结合上述可知,随着角度的增加,支持力不断减小、静摩擦力不断增大,故D错误。
故选C。
C
AB.甲同学保持小球位置及角不变,缓慢减小角至竖直向上,根据三角形定则进行动态分析,如图甲所示
由于保持小球位置及角不变,缓慢减小角至竖直向上,先减小后增大,故AB错误;
CD.乙同学保持水平,逐渐缓慢增大角,根据三角形定则进行动态分析,如图乙所示
由于保持水平,逐渐缓慢增大角,则逐渐增大,逐渐增大,故C正确,D错误。
故选C。
C
AB.当底板与水平面夹角为时,底板、支架对水泥作用力大小相等,根据平衡条件有
可知底板、支架对水泥作用力大小均为,故AB错误;
CD.当缓慢压下把手时,作出动态变化图,如图所示
由图可知支架对水泥的支持力增大,底板对水泥的支持力减小,故C正确,D错误。
故选C。
十四、共点力平衡中的临界与极值问题(含自锁问题)
44. C
当弹力刚好等于物体与水平地面间最大静摩擦力时,则有
解得弹簧的形变量为
物体能静止时,弹簧的总长度范围为
故选C。
45. (1);;(2)6N;方向:沿斜面向下;(3)
(1)以结点O为研究对象,受力如图并正交分解
据平衡条件有,
解得,
(2)由题意得,重力沿斜面向下分力小于OC拉力,所以摩擦力沿斜面向下,则对物块A受力分析如图所示并正交分解
据平衡条件有
解得
方向沿斜面向下。
(3)由题意得,A受到的最大静摩擦为
若B质量最小,A受到沿斜面向上的摩擦力,受力分析如图所示
由平衡条件可得,
解得
若B质量最大,A受到沿斜面向下的摩擦力,受力分析如图所示
由平衡条件可得 ,
解得
则有
(1);(2);(3)
(1)对物体进行受力分析,如图所示
根据平衡可得
解得
(2)对物体进行受力分析,如图所示
根据平衡可得
解得
(3)对物体进行受力分析,如图所示
根据平衡可得
解得
(1),;(2);(3)
(1)对球受力情况如图所示
根据平衡条件知,
解得,
(2)对整体受力分析
根据平衡条件知,,
三式联立()①
解得
(3)设与竖直方向夹角为,根据①式知
无论m多大都能保持静止状态则
即
临界值
(1)或0.33;(2)
(1)对拖把头受力分析,如图所示
拖把头做匀速直线运动,水平方向和竖直方向受力平衡:水平方向有
竖直方向有
而
解得
(2)忽略拖把头的重力,若不能推动拖把头,需满足
即
即时,无论对拖把头施加一个沿拖把杆向下的多大的力,都不能推动拖把头。
十五、探究两个互成角度的力的合成规律
49. (1)B;(2)B;(3)3
(1)实验前用一个弹簧测力计钩住细绳套拉至满量程,此时橡皮筋伸长到位置A,本实验中O点的位置不能超过A点的原因是:避免拉力超过弹簧测力计量程。
故选B。
(2)A.“探究两个互成角度的力的合成规律”时,拉着细绳套的两只弹簧测力计,稳定后读数不需要一定相同,故A错误;
B.实验中使用弹簧测力计时,为了减小误差,应避免弹簧及拉杆与测力计外壳间的摩擦,故B正确;
C.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向时需要再选择与结点相距较远的一点,故C错误。
故选B。
(3)如果只有一个弹簧测力计,用两个细绳套时,应先后两次将弹簧测力计挂在不同细绳套上,用手拉另一个细绳套,然后先后两次将结点拉到同一位置O,并保证两次细绳的夹角不变;再将弹簧测力计挂在一个细绳套上,用弹簧测力计将结点拉到同一位置O,因此为了完成实验至少需要3次把橡皮条的结点拉到O。
50. (1)B;(2)A;(3)C
(1)本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
(2)在实验过程中,必须记录小圆环被拉到的位置O、弹簧测力计拉力的大小和方向;不需要记录E点的位置。
故选A。
(3)由于与的夹角为105°,现保持O点位置不变,和的夹角不变,根据动态圆方法分析,如图所示由图可知
则一直减小,一直增大。
故选C。
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