内容正文:
第07练 整体法和隔离法在平衡中的应用
整体法与隔离法
1. 系统:几个相互作用的物体组成的整体
2. 内力与外力:系统内物体之间作用力为内力,外界对系统内任何一个物体的作用力即为外力。
3. 当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;(注意整体法不分析内力)
4. 当分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时,宜用隔离法.
一、选择题
1. 如图所示,A、B两个楔形物体叠放在一起,B靠在竖直墙壁上.在水平力F的作用下,A、B静止不动,则下列说法正确的是( )
A. 若A受三个力,B可能受三个力
B. 若A受三个力,B一定受四个力
C. 若A受四个力,B可能受四个
D. A、B之间一定存在摩擦力
【答案】B
【解析】先对AB整体进行受力分析,受到四个力作用:力F、AB的重力G、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f.
D.对A分析,可以肯定受到的三个力:A的重力GA、力F、B对A的支持力N1.
可能受到B摩擦力沿虚线方向.故D项错误.
ABC.对B分析,可以肯定受到的四个力:B的重力GB、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f、A对B的压力N1'.
可能受到A摩擦力沿虚线方向.故A项错误,C项错误,B项正确.
2.如图所示,只有B物体左面是光滑的,其余各接触面都是粗糙的。如果用水平力F将物体A和B压紧在竖直墙上不动,则以下说法正确的是( )
A.B受向上的摩擦力
B.A左侧受向下的摩擦力,右侧受向上的摩擦力
C.A受墙的摩擦力大于A受B的摩擦力
D.增大F,则A和B受的摩擦力都增大
【答案】ABC
【解析】A、B物体受力平衡,左侧表面光滑,右侧表面必受到竖直向上的静摩擦力,大小等于B的重力。BC.由牛顿第三定律可知,A左侧受到竖直向下的静摩擦力,再由受力平衡可知,A右侧表面必受竖直向上的静摩擦力,大小等于AB重力的总和。D.将AB两个物体看成一个整体,压力增大后,墙壁对整体的弹力也会增大,但在水平方向上始终是总重力和墙壁施加的静摩擦力平衡,D错误。
3.如图所示,质量为1kg的物体A静止放在倾角为37°的斜面上,A与斜面间的动摩擦因数为0.5,用一细绳将小桶B通过定滑轮与物体A相连,在不断向小桶B中加沙子的过程中,A、B始终处于静止状态,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
,则下列说法正确的是( )
A.物体A受到的支持力大小一直不变
B.斜面对物体A的作用力不断增大
C.物体A受到的摩擦力一直增大
D.当小桶B和沙子的总质量达到1kg时,摩擦力大小为4N
【答案】AD
【解析】A.物体A静止,合力为零,在垂直斜面方向上
;BC.物体B的质量不断增大,绳子拉力不断增大,但斜面对A的静摩擦力方向未知,静摩擦力的大小变化就不确定,斜面对A的作用力指的是支持力和静摩擦力的合力,大小变化也就无法确定。D.绳子拉力T=10N,摩擦力大小恰为4N,方向沿斜面向下。
4.如图所示,水平细杆上套一细环A,环A和球B间用一轻质绳相连,质量分别为mA、mB (mA>mB),由于B球受到水平风力作用,A环与B球一起向右匀速运动,已知细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A.风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变
B.风力增大时,杆对A环的支持力保持不变
C.B球受到的风力F为mAgtan θ
D.A环与水平细杆间的滑动摩擦因数为
【答案】BC
【解析】AC.以B球为研究对象,分析受力如图2所示,由平衡条件得到:轻质绳对球B的拉力
,风力
,风力F增大时,
增大,
减小,T增大,故A错误;C正确;
B.以整体为研究对象,分析受力如图1所示,根据平衡条件得知:杆对环A的支持力
,所以杆对环A的支持力保持不变,故B正确;
D.由图1得到
,环A与水平细杆间的动摩擦因数为
,故D错误.
故选BC
5.如图所示,放在斜面体上的物块A和斜面体B一起在光滑水平面上向右作匀速直线运动。关于物块A和斜面B的受力情况的分析正确是( )
A.物块A对斜面体B的摩擦力沿斜面向上
B.斜面体B对A的支持力方向竖直向上
C.物块A受到4个力的作用
D.斜面体B受到A的作用力的合力在竖直方向上
【答案】D
【解析】放在斜面体上的物块A和斜面体B一起在光滑水平面上向右作匀速直线运动,A和B都受力平衡,B对A的摩擦力方向沿斜面向上,则A对B的摩擦力方向沿斜面向下,故A错误; 斜面体B对A的支持力方向垂直于斜面向上,故B错误;物块A受到重力、支持力和摩擦力3个力的作用,故C错误;物体A受力平衡,则B对A的作用力方向竖直向上,根据牛顿第三定律可得斜面体B受到A的作用力的合力竖直向下,故D正确。
6.挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期,已成为中国人喜庆的象征.如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量