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选择题1 受力分析及物体的平衡
考向1 力学中的平衡问题
1.[2019·江苏省南京市、盐城市一模]如图所示,质量为m的物块沿着倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ.斜面对物块的作用力是( )
A.大小mg,方向竖直向上
B.大小mgcos θ,方向垂直斜面向上
C.大小mgsin θ,方向沿着斜面向上[来源:Zxxk.Com]
D.大小μmgcos θ,方向沿着斜面向上
答案:A
解析:方法一:对物块进行受力分析,物块受重力G,斜面对物块的支持力N,摩擦力Ff,斜面对物块的作用力即支持力与摩擦力的合力,由于物块匀速下滑,所以支持力与摩擦力的合力应与重力等大反向,故A正确.
方法二:物体受重力和斜面对物体的作用力,两个力等大反向,故A正确.
2.
(多选)如图所示,放在水平地面上的物体M上叠放物体m,两者间有一条处于压缩状态的弹簧,整个装置相对地面静止.则M、m的受力情况是( )
A.m受到向右的摩擦力
B.M受到m对它向左的摩擦力
C.地面对M的摩擦力向右
D.地面对M无摩擦力作用
答案:ABD
解析:对m受力分析,水平方向受到向左的弹簧的弹力和M的摩擦力作用,由平衡条件得m受到向右的摩擦力,大小等于弹簧的弹力,由牛顿第三定律可知M受到m向左的摩擦力,大小等于弹簧的弹力,因而地面对M无摩擦力作用,故A、B、D正确,C错误.
3.某屋顶为半球形,一人在半球形屋顶上向上缓慢爬行,如图所示,他在向上爬的过程中( )
A.屋顶对他的支持力不变
B.屋顶对他的支持力变大
C.屋顶对他的摩擦力不变
D.屋顶对他的摩擦力变大[来源:学科网]
答案:B
解析:以人为研究对象,受力如图所示,设此人的重力为G,根据平衡条件得,屋顶对他的摩擦力Ff=Gsin θ,屋顶对他的支持力FN=Gcos θ,人在半球形屋顶上向上缓慢爬行的过程中,坡角θ减小,则Ff减小,FN增大,即屋顶对他的摩擦力减小,屋顶对他的支持力增大,故B正确.
4.(多选)轻杆的一端安装有一个小滑轮P,用手握住杆的另一端支撑着悬挂重物的轻绳,如图所示.现使杆和竖直方向的夹角缓慢减小,使重物始终处于静止状态,则关于杆对滑轮P的作用力,下列判断正确的是( )
A.大小变大
B.大小不变
C.方向发生变化,但始终沿杆方向
D.方向始终在P两侧细绳的角平分线上,不一定沿杆
答案:BD
解析:P两边绳子的拉力大小相等,且等于重物的重力,两拉力的方向不变,其合力也不变,方向始终在P两侧细绳的角平分线上,选项B、D正确.
5.[2019·甘肃兰州一诊]一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点,现用一光滑的金属钩子勾住细绳,水平向右缓慢拉动绳子(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上),下列说法正确的是( )
A.钩子对细绳的作用力始终水平向右
B.OA段绳子的力逐渐增大
C.钩子对细绳的作用力先减小后增大
D.钩子对细绳的作用力不可能等于mg
答案:D
解析:OA段绳子的力的大小始终等于物体的重力,大小不变.绳子对钩子的作用力等于两段绳子拉力的合力,由于两段绳子之间的夹角逐渐减小,对钩子的作用力逐渐增大,方向逐渐改变,钩子对细绳的作用力逐渐变大,方向也逐渐改变,故A、B、C错误;因为钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上,两段绳子之间的夹角不可能达到90°,细绳对钩子的作用力不可能等于mg,故D正确.mg,钩子对细绳的作用力也不可能等于
6.如图所示,斜面体A静置于粗糙水平面上,小球B置于光滑的斜面上,用一轻绳拴住B,轻绳左端固定在竖直墙面上P处.初始时轻绳与斜面平行,若将轻绳左端从P处缓慢沿墙面上移到P′处,斜面体始终处于静止状态,则在轻绳移动过程中( )
A.轻绳的拉力逐渐减小
B.斜面体对小球的支持力逐渐减小
C.斜面体对水平面的压力逐渐增大
D.斜面体对水平面的摩擦力逐渐增大[来源:Zxxk.Com]
答案:B
解析:小球受力如图甲所示,斜面体对小球的支持力FN1及轻绳拉力F的合力始终与小球重力G1等大反向,当轻绳左端上升时,F增大,FN1减小,A错误,B正确;对斜面体A进行受力分析,如图乙所示,随着小球对斜面压力的FN1′减小,由受力平衡可知,水平面对斜面体的支持力FN2逐渐减小,摩擦力Ff逐渐减小,由牛顿第三定律可知C、D错误.
7.
[2019·湖南、江西十四校联考]如图所示,物体C放在水平面上,物体B放在C上,小球A和B之间通过跨过定滑轮的细线相连,若与物体B连接的悬线竖直、两滑轮间的线水平,且不计滑轮与细线的质量、滑轮轴上的摩擦、滑轮与线间的摩擦,把A拉到某位置(低于滑轮)由静止释放使A在竖直平面内摆动,在A摆动的过程中B、C始终不动,下列说法中正确的是( )
A.物体C对B的摩擦力方向有时可能沿斜面向下
B.物