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押题精选03 相互作用
1.如图所示,铁板AB与水平地面间的夹角为
,一块磁铁吸附在铁板下方。在缓慢抬起铁块的B端使角增加(始终小于90°)的过程中,磁铁始终相对铁板静止。则下列说法正确的是( )
A.磁铁所受合外力逐渐减小
B.磁铁可能受到三个力的作用
C.铁板对磁铁的弹力逐渐减小
D.磁铁受到的摩擦力逐渐增大
【答案】D
【详解】
AB.对铁块受力分析,受重力G、磁力F、支持力N和摩擦力f,如图
由于始终平衡,故合力为零,故AB错误;
CD.根据平衡条件,有
,
解得
,
由于
不断变大,故f不断变大,N不断变大,故C错误,D正确。
故选D。
2.如图所示,一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上,空调外机的重心恰好在支架横梁AO和斜梁BO的连接点O的正上方。若把斜梁加长些,仍保持O点的位置不变且横梁水平,则横梁和斜梁对O点的作用力FA(沿OA方向)和FB(沿BO方向)的大小将( )
A.FA减小,FB增大
B.FA减小,FB减小
C.FA增大,FB减小
D.FA增大,FB增大
【答案】B
【详解】
对接点O受力分析如图
接点受到向下的压力大小等于空调外机的重力,根据共点力平衡,FA、FB的合力与力F等大反向,设OB与竖直方向的夹角为
,则
,
若把斜梁加长些,仍保持O点的位置不变且横梁水平,OB与竖直方向的夹角变小,故FA变小FB变小,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.如图所示,上表面光滑、下表面粗糙的半圆柱体静置在水平面上,其半圆圆心的正上方有一大小不计的光滑定滑轮,一细绳跨过定滑轮后两端分别连接A、B两小球,A球在半圆柱体上,用一水平力F拉着B球使系统平衡,若将拉力F逆时针转动很小的角度,转动后保持拉力F的方向不变,系统再次平衡,且半圆柱体始终静止,则下列说法正确的是( )
A.拉力F减小
B.细绳的弹力减小
C.A球对半圆柱的压力大小不变
D.地面对半圆柱的支持力增大
【答案】C
【详解】
AB.将拉力F逆时针转动一个小的角度后,假定拉B的细绳方向不变或与竖直方向的夹角减小,则细绳的弹力会减小,分析A球的受力可知,A球会沿半圆柱体下滑.这必然导致细绳的弹力增大,前后矛盾,故拉B的细绳与竖直方向的夹角必然增大,对A画力的矢量图可知,细绳的弹力可能不变、也可能增大,而拉力F必然增大,选项AB错误;
CD.分别分析A球和半圆柱的受力可知,A球对半圆柱的压力不变,地面对半圆柱的支持力可能不变、也可能减小,选项C正确;D错误;
故选C。
4.斜劈是生活中常用的一种小工具,它可以增加物体的稳定性。如图,将斜劈垫在光滑小球的下端,可以使小球静止在光滑竖直墙壁和斜劈之间。若小球的质量为m,斜劈尖端的角度为θ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是( )
A.小球受到墙壁的弹力大小为
mg
B.斜劈对小球的支持力为2mg
C.斜劈与地面间的动摩擦因数可能为
D.增大小球的质量,斜劈不可能向右滑动
【答案】C
【详解】
AB.对小球受力分析如图所示,由平衡条件可得
斜劈对小球的支持力为
小球受到墙壁的弹力大小为
所以AB错误;
C.对整体受力分析如图所示
由平衡条件可得
斜劈与地面间的摩擦力为
当M=m时,斜劈与地面间的动摩擦因数可能为
所以C正确;
D.增大小球的质量,当
则斜劈向右滑动,所以D错误;
故选C。
5.如图所示,一粗糙斜面放置在水平地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,一端与斜面上的物块M相连,另一端位于天花板上的A点,并通过动滑轮悬挂物块N,系统处于静止状态。现将细绳的一端从天花板上的A点缓慢沿直线移动到B点,已知斜面和M始终保持静止,则在此过程中( )
A.M所受细绳拉力的大小可能保持不变
B.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
C.斜面所受地面的摩擦力大小一直增大
D.斜面所受地面的支持力大小一直增大
【答案】C
【详解】
A.细绳位于天花板上的一端从A点缓慢移动到B点过程,作用于动滑轮的两绳子的夹角变大,可知绳子的拉力变大,A错误;
B.由于初始M所受摩擦力的方向不确定,所以绳子的拉力变大,M所受摩擦力的大小变化不确定,B错误;
C.将斜面、定滑轮和M看成整体,绳子拉力的水平分力大小等于地面对斜面的摩擦力,拉力变大与水平方向夹角变小,所以拉力的水平分力大小变大,C正确;
D.拉力的竖直分力大小为N重力的一半,保持不变,所以地面对斜面的支持力不变,D错误;
故选C。
6.如图所示,两质量均为m的小球a、b固定在轻杆两端,用等长的细线悬挂在O点,整个系统静止时,细线和轻杆构成正三角形。用力F缓慢拉动小球b,保持两细线张紧,最终使连接a球的细线竖直。重力加速度大小为g。则连接a球的细线竖直时,力F的最小值是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
受力分析如图