内容正文:
专题07 《相互作用》综合提分练(含真题练)
【思维方法归纳】
1.假设法:分析弹力、摩擦力的有无及方向。
2.等效思想:重心的理解,力的合成与分解,验证力的平行四边形定则的实验。
3.整体法与隔离法:受力分析。分析几个物体组成的系统间的内力时用隔离法,分析系统所受外力时用整体法。
4.数学方法的应用:平行四边形法、矢量三角形法、相似三角形法、辅助圆法、正弦定理法、三角函数的应用等。
5.模型建构与理想化模型
轻杆、轻绳和轻弹簧的模型问题:
轻杆
轻绳
轻弹簧
模型
图示
模型特点
形变特点
只能发生微小形变
柔软,只能发生微小形变,各处张力大小相等
既可伸长,也可压缩,各处弹力大小相等
弹力方向特点
不一定沿杆,固定杆中可以是任意方向
只能沿绳,指向绳收缩的方向
沿弹簧轴线,与形变方向相反
作用效果特点
可以提供拉力、支持力
只能提供拉力
可以提供拉力、支持力
弹力突变特点
可以发生突变
可以发生突变
一般不能发生突变
解决三种模型问题时应注意的事项:
(1)轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型。
(2)分析轻杆上的弹力时必须结合物体的运动状态。
(3)讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态。
1.(2024·广东·三模)如图所示,某大型吊灯半径为R,质量为M,且分布均匀,通过四根相同长度的细线悬挂在天花板上半径为r的固定圆盘上,已知,重力加速度为g,四根细线均匀对称分布,且长度可调节。则下列说法正确的是( )
A.每根细线对吊灯的拉力大小均为
B.将四根细线同时缩短相同长度,细线的张力大小不变
C.将四根细线同时伸长相同长度,细线的张力减小
D.去掉一根细线,假设吊灯位置保持不变,余下三根细线上的张力大小相等
2.(2024·江苏·模拟预测)帝企鹅是南极常见的一种动物,如图所示的是一只处在南极极点的帝企鹅。如果把地球看成一个均匀的球体,关于此帝企鹅与重力有关的问题,下列说法中正确的是( )
A.帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心
B.帝企鹅受到的重力的方向一定偏离地心
C.帝企鹅对地面的压力就是其受到的重力
D.帝企鹅受到的重力小于地球对它的吸引力
3.(2024·重庆·模拟预测)图甲所示是古代某次测量弓力时的情境,图乙为其简化图,弓弦挂在固定点O上,弓下端挂一重物,已知弓弦可看成遵循胡克定律的弹性绳,重物质量增减时弓弦始终处于弹性限度内,不计弓弦的质量和O点处的摩擦,忽略弓身的形变,则( )
A.若减少重物的质量,OA与OB的夹角不变
B.若增加重物的质量,OA与OB的夹角减小
C.若减少重物的质量,弓弦的长度不变
D.若增加重物的质量,弓弦的长度变短
4.(2024·江西南昌·三模)如图所示,一梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上,某工人站立于梯子上,下列说法正确的是( )
A.地面对梯子的摩擦力方向水平向右
B.人和梯子组成的系统受三个力作用
C.梯子对工人的作用力竖直向上
D.地面对梯子的作用力竖直向上
5.(2024·四川遂宁·二模)如图所示,轻绳一端固定于天花板上的O点,另一端系于质量为m的三角板上的a点,水平拉力F作用于三角板上的c点,当三角板静止时,轻绳与竖直方向夹角为30°。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳拉力大小为
B.外力F大小为
C.若保持轻绳拉力方向不变,使外力F逆时针缓慢转动,则外力F先增大后减小
D.若保持外力F的方向不变,使轻绳绕O点逆时针缓慢转动,则轻绳的拉力先增大后减小
6.(2024·贵州黔西·一模)民间有“冬腊风腌,蓄以御冬”的习俗。大雪后气温急剧下降,天气变得干燥,是日光下晒腊肉的好时候。如图所示,室外固定一个用于晾腊肉的折杆MNP,其由直杆MN(水平)和NP相连而成,并且两直杆夹角。∠PNM=143°(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。上面有一细绳一端固定在M点,另一端与套在杆NP上的轻环Q连接,绳子上用可活动钩挂质量为m的腊肉,忽略轻环与杆、可活动钩与细绳间的摩擦,腊肉处于静止状态,轻绳的张力大小为( )
A. B. C. D.mg
7.(23-24高三上·广东·期末)筷子夹球游戏深受人们的喜爱,选手用筷子夹起乒乓球从一个容器放到另一个容器,在规定时间内搬运多者胜。某同学水平持筷(两根筷子及球心在同一水平面内)夹着乒乓球的俯视图如图所示,则下列说法正确的是( )
A.乒乓球受到四个力的作用
B.如果乒乓球静止,则乒乓球受到筷子的摩擦力方向竖直向上
C.如果乒乓球静止,减小筷子间夹角θ,筷子对乒乓球的作用力大小不变
D.如果乒乓球加速运动,筷子对乒乓球的弹力大于乒乓球对筷子的弹力
8.(2024·重庆北碚·模拟预测)无风的时候,小佳的一串风铃悬挂于屋檐下并处于静止状态。风铃上端有四根等长的轻质细线,每根细线与竖直方向的夹角均为,已知风铃在四根细线以下的部分总质量为m,重力加速度为g,则每根细线上的拉力大小为( )
A. B. C. D.
9.(多选)(2024·四川泸州·二模)如图,竖直平面内有三根轻质细绳,绳水平,绳与水平方向成53°夹角,O为结点,绳的下端栓接一质量为m的小球。现保持结点O不变动,对小球施加一水平向右的作用力F,使绳缓慢摆动与水平方向成37°夹角的位置,重力加速度为g,关于此过程中各段绳子的受力情况,下列判断正确的是( )
A.F为恒力,大小等于 B.绳受到的拉力先增大后减小
C.绳受到最大拉力为 D.绳受到的拉力保持不变
10.(多选)(2024·四川凉山·一模)某同学在家清洁墙面的情景如图所示,他用力推着一个0.8kg的拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动,推力保持在沿轻杆方向上,此时轻杆与竖直墙面的夹角为53°,推力大小为40N。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,则( )
A.拖把头对墙的压力为32N
B.拖把头对墙的压力为24N
C.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5
D.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75
11.(多选)(2024·山东威海·二模)如图所示(截面图),三个相同的光滑匀质圆柱形工件a、b、c堆放在一端有挡板的小车上,工件的质量均为m,小车底板与水平面的夹角为θ,θ在某个范围内整个装置处于静止状态,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.θ的最小值为0
B.θ的最大值为30°
C.θ为30°时,b、c间的弹力大小为0.5mg
D.θ为30°时,b对小车底板的压力大小为
12.(多选)(2024·宁夏吴忠·二模)在睡眠时枕枕头的姿势是保证我们睡眠质量的因素之一。如图为头枕在枕头上的简化图,头枕枕头后枕头倾斜面与水平面夹角为。已知头部承受的重力为,脖子上的肌肉对头部的力沿水平方向,不考虑头部与枕头之间的静摩擦力,则( )
A.肌肉对头部的力大小为 B.头部对肌肉的力大小为
C.头部对枕头的压力大小为 D.越大,脖子越感到疲倦
13.(2024·辽宁·高考真题)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
14.(2024·山东·高考真题)如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于( )
A. B. C. D.
15.(2024·河北·高考真题)如图,弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为,挡板与斜面夹角为.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为取,挡板对球体支持力的大小为( )
A. B. C. D.
16.(2024·湖北·高考真题)如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为( )
A. B. C.2f D.3f
17.(2024·浙江·高考真题)如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为,细线c、d平行且与水平成(不计摩擦),则细线a、b的拉力分别为( )
A., B., C., D.,
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专题07 《相互作用》综合提分练(含真题练)
【思维方法归纳】
1.假设法:分析弹力、摩擦力的有无及方向。
2.等效思想:重心的理解,力的合成与分解,验证力的平行四边形定则的实验。
3.整体法与隔离法:受力分析。分析几个物体组成的系统间的内力时用隔离法,分析系统所受外力时用整体法。
4.数学方法的应用:平行四边形法、矢量三角形法、相似三角形法、辅助圆法、正弦定理法、三角函数的应用等。
5.模型建构与理想化模型
轻杆、轻绳和轻弹簧的模型问题:
轻杆
轻绳
轻弹簧
模型
图示
模型特点
形变特点
只能发生微小形变
柔软,只能发生微小形变,各处张力大小相等
既可伸长,也可压缩,各处弹力大小相等
弹力方向特点
不一定沿杆,固定杆中可以是任意方向
只能沿绳,指向绳收缩的方向
沿弹簧轴线,与形变方向相反
作用效果特点
可以提供拉力、支持力
只能提供拉力
可以提供拉力、支持力
弹力突变特点
可以发生突变
可以发生突变
一般不能发生突变
解决三种模型问题时应注意的事项:
(1)轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型。
(2)分析轻杆上的弹力时必须结合物体的运动状态。
(3)讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态。
1.(2024·广东·三模)如图所示,某大型吊灯半径为R,质量为M,且分布均匀,通过四根相同长度的细线悬挂在天花板上半径为r的固定圆盘上,已知,重力加速度为g,四根细线均匀对称分布,且长度可调节。则下列说法正确的是( )
A.每根细线对吊灯的拉力大小均为
B.将四根细线同时缩短相同长度,细线的张力大小不变
C.将四根细线同时伸长相同长度,细线的张力减小
D.去掉一根细线,假设吊灯位置保持不变,余下三根细线上的张力大小相等
【答案】C
【详解】A.设细线与竖直的夹角为,以吊灯为对象,竖直方向根据受力平衡可得
可得每根细线对吊灯的拉力大小为
故A错误;
B.将四根细线同时缩短相同长度,则变大,变小,根据
可知细线的张力大小变大,故B错误;
C.将四根细线同时伸长相同长度,则变小,变大,根据
可知细线的张力大小变小,故C正确;
D.去掉一根细线,假设吊灯位置保持不变,由于余下三根细线在水平方向的分力不是互成,水平方向根据受力平衡可知,余下三根细线上张力的水平分力大小不相等,所以余下三根细线上的张力大小不相等,故D错误。
故选C。
2.(2024·江苏·模拟预测)帝企鹅是南极常见的一种动物,如图所示的是一只处在南极极点的帝企鹅。如果把地球看成一个均匀的球体,关于此帝企鹅与重力有关的问题,下列说法中正确的是( )
A.帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心
B.帝企鹅受到的重力的方向一定偏离地心
C.帝企鹅对地面的压力就是其受到的重力
D.帝企鹅受到的重力小于地球对它的吸引力
【答案】A
【详解】AB.重力的方向竖直向下,由于把地球看成一个均匀的球体,则帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心,故A正确,B错误;
C.帝企鹅对地面的压力的受力物体是地球,帝企鹅的重力的受力物体是企鹅,压力与重力作用在不同物体上,因此,不能够认为帝企鹅对地面的压力就是其受到的重力,故C错误;
D.由于帝企鹅处在南极极点,帝企鹅相对于地心处于静止状态,并没有随地球自转,则帝企鹅受到的重力等于地球对它的吸引力,故D错误。
故选A。
3.(2024·重庆·模拟预测)图甲所示是古代某次测量弓力时的情境,图乙为其简化图,弓弦挂在固定点O上,弓下端挂一重物,已知弓弦可看成遵循胡克定律的弹性绳,重物质量增减时弓弦始终处于弹性限度内,不计弓弦的质量和O点处的摩擦,忽略弓身的形变,则( )
A.若减少重物的质量,OA与OB的夹角不变
B.若增加重物的质量,OA与OB的夹角减小
C.若减少重物的质量,弓弦的长度不变
D.若增加重物的质量,弓弦的长度变短
【答案】B
【详解】设弓弦的张力为F,两侧弓弦与竖直方向夹角为θ,根据平衡条件公式有
增加重物质量,θ减小,OA与OB的夹角减小,根据胡克定律可知,弓弦的长度变长。反之,减小重物质量,OA与OB的夹角增大,弓弦的长度变短。
故选B。
4.(2024·江西南昌·三模)如图所示,一梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上,某工人站立于梯子上,下列说法正确的是( )
A.地面对梯子的摩擦力方向水平向右
B.人和梯子组成的系统受三个力作用
C.梯子对工人的作用力竖直向上
D.地面对梯子的作用力竖直向上
【答案】C
【详解】A.对人和梯子组成的系统受力分析,由平衡条件可得,梯子在水平方向受到竖直墙壁水平向右的支持力和地面水平向左的摩擦力,故A错误;
B.人和梯子组成的系统在竖直方向上受重力、地面的支持力,因为墙光滑,所以竖直墙对梯子没有摩擦力;在水平方向上,受到竖直墙壁水平向右的支持力和地面水平向左的摩擦力,共四个力作用,故B错误;
C.对人受力分析,人受到竖直向下的重力,根据平衡条件,梯子对工人的作用力竖直向上与重力平衡,故C正确;
D.地面对直梯的作用力为支持力和摩擦力的合力,方向斜向左上方,故D错误。
故选C。
5.(2024·四川遂宁·二模)如图所示,轻绳一端固定于天花板上的O点,另一端系于质量为m的三角板上的a点,水平拉力F作用于三角板上的c点,当三角板静止时,轻绳与竖直方向夹角为30°。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳拉力大小为
B.外力F大小为
C.若保持轻绳拉力方向不变,使外力F逆时针缓慢转动,则外力F先增大后减小
D.若保持外力F的方向不变,使轻绳绕O点逆时针缓慢转动,则轻绳的拉力先增大后减小
【答案】A
【详解】AB.根据题意,对三角板受力分析,受重力、轻绳的拉力和水平拉力,如图所示
由平衡条件有
解得
,
故A正确,B错误;
C.若保轻绳拉力方向不变,使外为F逆时针缓慢转动,如图所示
可知,外力F先减小后增大,故C错误;
D.若保持外力F的方向不变,使轻绳绕O点逆时针缓慢转动,设轻绳与竖直方向的夹角为,则逐渐增大,由平衡条件由
可得
可知,轻绳的拉力逐渐增大,故D错误。
故选A。
6.(2024·贵州黔西·一模)民间有“冬腊风腌,蓄以御冬”的习俗。大雪后气温急剧下降,天气变得干燥,是日光下晒腊肉的好时候。如图所示,室外固定一个用于晾腊肉的折杆MNP,其由直杆MN(水平)和NP相连而成,并且两直杆夹角。∠PNM=143°(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。上面有一细绳一端固定在M点,另一端与套在杆NP上的轻环Q连接,绳子上用可活动钩挂质量为m的腊肉,忽略轻环与杆、可活动钩与细绳间的摩擦,腊肉处于静止状态,轻绳的张力大小为( )
A. B. C. D.mg
【答案】B
【详解】绳子连接套在杆NP上的轻环Q,所以轻绳垂直PN,对挂钩受力分析,如图所示
由几何关系可得,轻绳与竖直方向的夹角为,由共点力平衡可得
求得
B正确。
故选B。
7.(23-24高三上·广东·期末)筷子夹球游戏深受人们的喜爱,选手用筷子夹起乒乓球从一个容器放到另一个容器,在规定时间内搬运多者胜。某同学水平持筷(两根筷子及球心在同一水平面内)夹着乒乓球的俯视图如图所示,则下列说法正确的是( )
A.乒乓球受到四个力的作用
B.如果乒乓球静止,则乒乓球受到筷子的摩擦力方向竖直向上
C.如果乒乓球静止,减小筷子间夹角θ,筷子对乒乓球的作用力大小不变
D.如果乒乓球加速运动,筷子对乒乓球的弹力大于乒乓球对筷子的弹力
【答案】C
【详解】A.乒乓球受到重力、两个筷子对它的弹力、两个筷子对它的摩擦力五个力的作用,故A错误;
B.如图所示
如果乒乓球静止,两个筷子对乒乓球的弹力的合力水平向左,所以两个摩擦力在水平方向都有分量,分量的合力向右,即
乒乓球受到筷子的摩擦力方向不是竖直向上,故B错误;
C.如果乒乓球静止,两筷子夹角θ无论怎么变化,筷子给乒乓球的作用力总是与乒乓球的重力抵消,大小相等,即筷子给乒乓球的作用力保持不变,C正确;
D.筷子对乒乓球的弹力和乒乓球对筷子的弹力是一对作用力与反作用力,无论乒乓球是否有加速度,这两个力的大小总是相等的,故D错误;
故选C。
8.(2024·重庆北碚·模拟预测)无风的时候,小佳的一串风铃悬挂于屋檐下并处于静止状态。风铃上端有四根等长的轻质细线,每根细线与竖直方向的夹角均为,已知风铃在四根细线以下的部分总质量为m,重力加速度为g,则每根细线上的拉力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据受力平衡可得
解得每根细线上的拉力大小为
故选A。
9.(多选)(2024·四川泸州·二模)如图,竖直平面内有三根轻质细绳,绳水平,绳与水平方向成53°夹角,O为结点,绳的下端栓接一质量为m的小球。现保持结点O不变动,对小球施加一水平向右的作用力F,使绳缓慢摆动与水平方向成37°夹角的位置,重力加速度为g,关于此过程中各段绳子的受力情况,下列判断正确的是( )
A.F为恒力,大小等于 B.绳受到的拉力先增大后减小
C.绳受到最大拉力为 D.绳受到的拉力保持不变
【答案】CD
【详解】AC.对小球进行受力分析,则小球处于动态平衡状态,设绳与水平方向的夹角为,则
,
随着逐渐减小,逐渐增大,也逐渐增大。末状态时
绳受到最大拉力为。故A错误,C正确;
D.结点O不变动,则绳与水平方向夹角不变,对结点进行受力分析,在竖直方向上有
解得
则绳受到的拉力保持不变。故D正确;
B.对结点进行受力分析,在水平方向有
解得
随着逐渐增大,则绳受到的拉力逐渐增大。故B错误。
故选CD。
10.(多选)(2024·四川凉山·一模)某同学在家清洁墙面的情景如图所示,他用力推着一个0.8kg的拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动,推力保持在沿轻杆方向上,此时轻杆与竖直墙面的夹角为53°,推力大小为40N。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,则( )
A.拖把头对墙的压力为32N
B.拖把头对墙的压力为24N
C.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5
D.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75
【答案】AC
【详解】AB.拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动,根据平衡条件可得拖把头对墙的压力为
故A正确,B错误;
CD.拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动,有
拖把受到的滑动摩擦力为
解得拖把头与墙面之间的动摩擦因数为
故C正确,D错误。
故选AC。
11.(多选)(2024·山东威海·二模)如图所示(截面图),三个相同的光滑匀质圆柱形工件a、b、c堆放在一端有挡板的小车上,工件的质量均为m,小车底板与水平面的夹角为θ,θ在某个范围内整个装置处于静止状态,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.θ的最小值为0
B.θ的最大值为30°
C.θ为30°时,b、c间的弹力大小为0.5mg
D.θ为30°时,b对小车底板的压力大小为
【答案】BC
【详解】A.若θ为0,对c,受力如图所示
对c,水平向右可能只有a对c的压力的分量,也可能既有a对c的压力的分量也有b对c的弹力,c将不会处于静止状态,故A错误;
B.θ越大,左侧挡板受到的弹力越大,若θ太大,a将与c分离,此时a受重力和b的支持力,二者平衡,即ab两个圆柱圆心连线竖直,如图所示
由于三个圆柱体圆心的连线构成等边三角形,所以θ的最大值为30°,故B正确;
CD.当θ为30°时,a圆柱受到两个力的作用恰好处于平衡状态,a圆柱与c圆柱间相互接触但无弹力,所以b、c间的弹力大小为
小车底板对b的支持力大小为
根据牛顿第三定律可得,b对小车底板的压力大小为,故C正确,D错误。
故选BC。
12.(多选)(2024·宁夏吴忠·二模)在睡眠时枕枕头的姿势是保证我们睡眠质量的因素之一。如图为头枕在枕头上的简化图,头枕枕头后枕头倾斜面与水平面夹角为。已知头部承受的重力为,脖子上的肌肉对头部的力沿水平方向,不考虑头部与枕头之间的静摩擦力,则( )
A.肌肉对头部的力大小为 B.头部对肌肉的力大小为
C.头部对枕头的压力大小为 D.越大,脖子越感到疲倦
【答案】AD
【详解】ABD.对头部受力分析如图所示
根据平衡条件,肌肉对头部的力大小为
根据牛顿第三定律,头部对肌肉的力大小为,则越大,头部对肌肉的力越大,脖子越感到疲倦,故AD正确,B错误;
C.根据平衡条件,枕头对头部的支持力大小为
根据牛顿第三定律,头部对枕头的压力大小为,故C错误。
故选AD。
13.(2024·辽宁·高考真题)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;
B.根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;
C.由于砚台处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;
D.桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。
故选C。
14.(2024·山东·高考真题)如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,对“天工”分析有
可得
故选B。
15.(2024·河北·高考真题)如图,弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为,挡板与斜面夹角为.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为取,挡板对球体支持力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对小球受力分析如图所示
由几何关系易得力与力与竖直方向的夹角均为,因此由正交分解方程可得
,
解得
故选A。
16.(2024·湖北·高考真题)如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为( )
A. B. C.2f D.3f
【答案】B
【详解】根据题意对S受力分析如图
正交分解可知
所以有
对P受力分析如图
则有
解得
故选B。
17.(2024·浙江·高考真题)如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为,细线c、d平行且与水平成(不计摩擦),则细线a、b的拉力分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】D
【详解】由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反,对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为
设细线b与水平方向夹角为α,对A、B分析分别有
解得
故选D。
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