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第35讲 二力平衡与摩擦力
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课
标
精
析
例1 A、B 两同学用右图所示的方式推墙。A 向前推B、B 向前推墙,且保持不动。每人用力的大小都为 F,方向水平向右。已知地面粗糙,则以下说法中正确的是( D )
A.B推墙的力与A推B的力是一对平衡力
B.B给A的作用力与地面给A的摩擦力是一对相互作用力
C.B同学受到地面给的水平向左的摩擦力大小为F
D.B同学不受摩擦力
变式1 下图所示实验装置中,甲重18 N、乙重12 N,甲、乙和弹簧测力计均处于静止状态,若不计弹簧测力计、绳子的自重及一切摩擦,则( B )
A.绳子对甲的拉力为6 N
B.弹簧测力计的读数为12 N
C.甲受到的重力和地面对甲的支持力是一对平衡力
D.乙对绳子的拉力和乙受到的重力是一对相互作用力
变式2 某人表演的空手“吸”易拉罐魔术如图所示。下列有关叙述合理的是( A )
A.该魔术表演成功的关键是尽可能挤出易拉罐和手之间的空气
B.该魔术表演成功的关键是手对易拉罐的摩擦力要大于易拉罐的重力
C.易拉罐保持静止时,受到的重力和大气的压力是一对相互作用力
D.易拉罐保持静止时,易拉罐的重力和易拉罐对手的压力是一对平衡力
例2 杭州太子湾公园的樱花绽放正盛,一阵风吹过,花瓣飘落,引得游人流连忘返。下列关于花瓣的分析正确的是( D )
A.飘落前,一定是静止的
B.飘落前,只受重力作用
C.飘落过程中,运动状态一定不变
D.飘落过程中,受到重力、风力等的作用
变式题 西湖龙井采摘过程中为了保鲜采用“无人机”运送,如图所示。下列关于运送过程的说法,合理的是( C )
A.起飞时,货物受到的拉力与自身的重力是一对平衡力
B.上升时,绳对货物的拉力和绳对无人机的拉力是相互作用力
C.竖直上升过程中,绳子拉力对货物做功
D.水平运动过程中,重力对货物做功
例3 水平地面上叠放着 A、B 两个物体,在水平方向力 F1 和 F2 的作用下,以共同的速度 v 一起向右匀速运动,已知 F1=10 N,F2=6 N,下列关于物体 A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法,正确的是( B )
A.A受到的摩擦力为 4 N,方向向左
B.A对B的摩擦力为 10 N,方向向右
C.B对地面的摩擦力为 4 N,方向向左
D.地面对B的摩擦力为 6 N,方向向左
变式题 水平地面上叠放着A、B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下保持静止,已知F1=4 N,F2=6 N,则下列关于物体A、B及地面之间的摩擦力的大小和方向的有关说法中正确的是( D )
A.A与B之间不存在摩擦力的作用
B.A对B的摩擦力大小为4 N,水平向左
C.地面对B的摩擦力大小为6 N,水平向右
D.B对地面的摩擦力大小为2 N,水平向左
例4 如图甲所示,力传感器A与计算机系统相连,可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在水平桌面上,测力端通过轻质细绳与滑块相连,滑块(m=1 kg)放在较长的小车(M=1.5 kg)上,一根轻质细绳跨过光滑的轻质滑轮,其一端连接小车,另一端系一只空沙桶,整个装置处于静止状态。现打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,当小车刚好开始运动时,立即停止倒沙子。若力传感器采集的F——t图像如图乙所示,g取10 N/kg,则:
(1)空桶的质量等于__0.2__kg__。
(2)在0~2.5 s内,滑块与小车间的摩擦为__静__(填“动”或“静”)摩擦。
(3)滑块与小车间的滑动摩擦力等于__2.5__N。
例5 课堂上,老师用一质量为m的小磁块把一张质量为M的纸片吸在竖直放置的磁性黑板上,三个物体均静止不动,如图所示,重力加速度为g。则下列分析中,正确的是( D )
A.磁性黑板给小磁块的摩擦力大小为mg
B.纸片不会掉落的原因是受到小磁块对纸片的压力
C.纸片受到黑板的摩擦力和纸片的重力是一对平衡力
D.纸片受到小磁块的摩擦力方向为竖直向下
变式题 磁力黑板擦如图所示,板擦背面有磁铁可以吸在竖直的黑板上。该黑板擦所受重力为0.2 N。对黑板擦施加一个竖直向下、大小为1 N的力F1恰好能使黑板擦匀速向下运动。
(1)黑板擦吸在黑板上静止时,此时摩擦力的大小为__0.2__N。
(2)对黑板擦施加一个竖直向上的力F2,使黑板擦沿直线匀速向上移动1 m,在这个过程中F2所做的功为__1.4__J。
(3)若黑板擦吸在活动黑板上,随着活动黑板一起向右匀速直线运动,黑板擦所受的摩擦力方向是__竖直向上__。
例6 有两根完全相同的轻质弹簧,原长10 cm。若一根弹簧两端受到10 N的压力时,弹簧的长度压缩到5 cm。如图所示,第一次将一根弹簧水平压在墙壁和甲物体之间,使弹簧的长度为5 cm,弹簧和甲物体处于