内容正文:
专题强化练3 受力分析——整体法与隔离法
一、选择题
1.某人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如图所示。以下说法正确的是 ( )
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C.人受到的合外力不为零
D.人受到的合外力方向与速度方向相同
2.(多选题)(2025广东茂名田家炳中学期中)如图所示,M、N两物体叠放在一起。在恒力F作用下,一起沿粗糙竖直墙面向上做匀速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是 ( )
A.物体N受到4个力
B.物体M受到4个力
C.物体M与墙之间无滑动摩擦力
D.物体M与N之间无静摩擦力
3.(多选题)如图所示,重力均为G的斜面体a、b叠放在水平地面上,a、b间接触面光滑,水平推力F作用在b上,b沿斜面匀速上升,a始终静止。若a的斜面倾角为θ,则 ( )
A.F=G sin θ
B.F=G tan θ
C.地面对a的支持力大小为2G
D.地面对a的摩擦力大小为F
4.(多选题)(2025广东惠州八中月考)为庆祝建国75周年,某社区挂出8个用等长轻质细绳连接的灯笼,每个灯笼的质量均为m,上面依次贴有“中华民族伟大复兴”的字样,其中“族”和“伟”之间的细绳是水平的,结构简图如图所示。在无风状态下,整体处于静止状态,左右两端连接天花板的细绳与竖直方向夹角θ=37°,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度为g。则下列说法正确的是 ( )
A.连接各灯笼的细绳拉力大小都相等
B.连接天花板的细绳拉力大小为5mg
C.“族”和“伟”之间的细绳拉力大小为3mg
D.“华”和“民”之间的细绳拉力大小为4mg
二、非选择题
5.(2025广东省实验中学综合测试)如图所示,质量m1=1 kg的物块A,悬挂在绳OP和OQ的结点O上,OP绳水平,OQ绳与竖直方向的夹角为60°,并跨过光滑定滑轮(定滑轮质量不计)与斜面体C上质量为m2=3 kg的物块B相连,斜面体C质量m3=10 kg、倾角为30°,斜面体C及物块A、B均保持静止。重力加速度g取10 m/s2。求:(结果可带根号表示)
(1)绳OP、OQ的拉力大小;
(2)斜面体C对物块B的摩擦力;
(3)斜面体C对地面的压力与摩擦力。
答案与分层梯度式解析
专题强化练3 受力分析——整体法与隔离法
1.A 对人受力分析,受到重力mg、支持力N,假设有摩擦力f,设方向向右,根据共点力平衡条件知N=mg,f=0,即人受重力和支持力,不受摩擦力,故A正确,B错误;人随扶梯斜向上匀速运动,处于平衡状态,合外力为零,故C、D错误。
2.BC M、N一起向上做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件知物体N受到重力、M对N的弹力和摩擦力共3个力,A、D错误;对M、N整体分析,水平方向上无外力,物体M与墙之间没有弹力,则没有摩擦力,故M受到重力、恒力F、N对M的弹力和摩擦力共4个力,B、C正确。
3.BCD 以斜面体b为研究对象,对b进行受力分析,受重力G、推力F和斜面体a的支持力FN,作出力的示意图如图所示,根据平衡条件得F=FN sin θ,FN cos θ=G,解得F=G tan θ,故A错误,B正确;对a、b整体受力分析,受重力、地面的支持力、推力和向左的静摩擦力,根据平衡条件,水平方向有f=F,竖直方向有N=2G,故C、D正确。
4.BC 以8个灯笼为整体,根据平衡条件得2T1 cos θ=8mg,解得连接天花板的细绳拉力大小T1=5mg,以“中”“华”“民”“族”4个灯笼为整体,水平方向根据受力平衡可得T1 sin θ=T2,解得“族”和“伟”之间的细绳拉力大小T2=3mg,A错误,B、C正确;以“中”“华”2个灯笼为整体,水平方向有T1 sin θ=Tx,竖直方向有T1 cos θ=2mg+Ty,解得Tx=3mg,Ty=2mg,则“华”和“民”之间的细绳拉力大小T'===mg,D错误。
5.答案 (1)10 N 20 N (2)5 N,方向沿斜面向下
(3)140 N,方向竖直向下 10 N,方向水平向左
解析 (1)选结点O为研究对象,受力分析如图所示
则有m1g=TQ cos 60°,TQ sin 60°=TP
解得绳OP的拉力TP=10 N
绳OQ的拉力TQ=20 N。
(2)沿着斜面和垂直斜面方向建立直角坐标系,选物块B为研究对象,受力分析如图所示,
沿斜面方向,TQ'=TQ=20 N
m2g sin 30°=15 N<20 N,因此物块B受到沿斜面向下的静摩擦力f,且由平衡条件可得
m2g sin 30°+f=TQ'
解得f=5 N,方向沿斜面向下。
(3)选B、C整体为研究对象,受力分析如图所示
可得fC=TQ″ sin 60°=10 N
FN'=(m2+m3)g+TQ″ cos 60°=140 N
则斜面体C对地面的压力为FN″=FN'=140 N,方向竖直向下,对地面的摩擦力为fC'=fC=10 N,方向水平向左。
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