2017年高考物理试题分项版汇编系列专题03相互作用(含解析)

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专题03相互作用
一、单选题
1.如图所示,质量为m =1.2Kg 、顶角为α=370
的直角劈和质量为M =2 Kg 的正方体放在两竖直墙和水平地面间,处于静止状态.若不计一切摩擦, g 取10 m/s 2,墙面对正方体的弹力大小与水平地面对正方体的弹力大小分别为( )
A. 20N ,36N
B. 16N ,32N
C. 16N ,40N
D. 20N ,20N 【答案】B
【解析】以直角劈和质量为M 正方体整体为研究对象,分析受力情况,如图1所示:
则由平衡条件得:水平面对正方体的弹力大小N 3=(M +m )g =32N ;对直角劈研究,分析受力情况,如图2所示,根据平衡条件得:墙面对m 的弹力:10
1.210
16tan370.75
mg N N N ⨯=
==,故B 正确,ACD 错误。

2.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技.如图所示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重量均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为( )
A.
34G B. 78G C. 54G D. 3
2
G
【答案】C
点睛:受力平衡的题,一般用到整体法或隔离法,应用隔离法时注意顺序是层层剥皮,也就是由上到下,由外到里,分别应用平衡条件即可。

3.顶端装有滑轮的粗糙斜面固定在地面上,A 、B 两物体通过细绳如图连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦).现用水平力F 作用于悬挂的物体B 上,使其缓慢拉动一小角度,发现A 物体仍然静止.则此过程中正确的选项是()
A. 水平力F 变大
B. 物体A 所受斜面给的摩擦力一定变大
C. 物体A 所受斜面给的作用力不一定变大
D. 细绳对物体A 的拉力不变 【答案】A
【解析】如图所示,对物块B 受力分析,
则有:=tan F mg θ,cos mg
T θ
=
,当B 被拉动一个小角度后,θ角增大,力F 增大,同时细绳对物体A 的拉力T 增大,A 受到斜面的摩擦力根据初始状态的不同,可能增大也可能减小,物体A 受到的重力与绳子拉力的合力变大,物体A 处于静止状态,所受合力为零,所以A 所受斜面的作用力与其所受重力与拉力的合力大小相等,所受
斜面的作用力变大,故A正确,BCD错误;
故选A。

4.顶端装有滑轮的粗糙斜面固定在地面上,A、B两物体通过细绳如图连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦).现用水平力F作用于悬挂的物体B上,使其缓慢拉动一小角度,发现A物体仍然静止.则此过程中正确的选项是()
A. 水平力F变大
B. 物体A所受斜面给的摩擦力一定变大
C. 物体A所受斜面给的作用力不一定变大
D. 细绳对物体A的拉力不变
【答案】A
【解析】如图所示,对物块B受力分析,
5.如图所示,套有光滑小铁环的细线系在水平杆的两端A、B上,当杆沿水平方向运动时,小环恰好悬于A端的正下方并与杆保持相对静止,已知小环质量为m,重力加速度为g,下列分析正确的是()
A. 杆可能作匀速运动
B. 杆一定向右作匀加速运动
C. 杆可能向左作匀减速运动
D. 细线的张力可能等于mg 【答案】C
【解析】对小环受力分析:受绳的拉力和重力,如图,设细线夹角为θ:
由题知竖直方向平衡:mg=T+Tcos θ
设水平方向上加速度为a ,由牛顿第二定律得:Tsin θ=ma 由于0°<θ<90°,得:T=
1cos mg
θ
+<mg ,加速度方向水平向右;故杆和小环向右做加速度的匀加速或向左匀
减速运动,由上分析,可知,故ABD 错误,C 正确;故选C.
6.如图所示,物体A 的左侧为竖直墙面,B 的下面有一竖直压缩的弹簧,A 、B 保持静止.则( )
A. 物体A 一定与墙面间无摩擦力
B. 物体A 一定受到墙面竖直向下的摩擦力
C. 物体A 一定受到墙面竖直向上的摩擦力
D. 以上判断都不对 【答案】A
【解析】依据受力分析整体看,故不受到墙面的弹力,所以依据力的关系,物体A 一定与墙面间无摩擦力,故A 对,BCD 错.故选A .
7.以下说法正确的是
A. 伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是:问题→猜想→实验验证→数学推理→合理外推→得出结论
B. 牛顿通过理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”,用到的物理思想方法属于理想实验法
C. 探究共点力的合成的实验中使用了控制变量法
D. 匀变速直线运动的位移公式是利用微元法推导出来的
【答案】D
【解析】伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是:问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论.故A 错误.伽利略通过理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”,故B 错误;探究共点力的合成的实验中使用了等效替代法,故C 错误;在推导匀变速直线运动的位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故D 正确;故选D. 8.如图所示,顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上,A 、B 两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)。

现用水平向右的力F 作用于物体B 上,将物体B 缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物体A 仍然保持静止。

在此过程中下列说法正确的是
A. 水平力F 是恒力
B. 斜面体所受地面的支持力一定不变
C. 绳子对物体A 的拉力保持不变
D. 物体A 所受斜面体的摩擦力一定变大 【答案】B
【解析】物体B 为研究对象,分析其受力情况如图所示,
则有tan F mg θ=,B 缓慢拉高的过程中,θ增大,则水平力F 和细绳上的拉力随T
F
之变大.故AC 错误;
对A 、B 两物体与斜面体这个系统而言,系统处于平衡状态,因拉力F 变大,则地面对斜面体的摩擦力一定变大,而竖直方向并没有增加其他力,故斜面体所受地面的支持力不变,故B 正确;
这个过程中尽管绳子张力变大,但是开始时物体A所受斜面体的摩擦力方向未知,故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定.故D错误;
故选B。

9.如图,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力不可能的是()
A. 方向一定沿斜面向下
B. 方向可能沿斜面向下
C. 大小可能等于零
D. 大小可能等于F
【答案】A
点睛:根据推力F的大小与重力分力的大小确定摩擦力的方向,注意分析推力与重力沿斜面向下分力的大小关系.10.如图所示,滑块穿在水平横杆上并可沿杆左右滑动,它的下端通过一根细线与小球相连,小球受到水平向右的拉力F的作用,此时滑块与小球处于静止状态.保持拉力F始终沿水平方向,改变F的大小,使细线与竖直方向的夹角缓慢增大,这一过程中滑块始终保持静止,则()
A. 滑块对杆的压力增大
B. 滑块受到杆的摩擦力不变
C. 小球受到细线的拉力大小增大
D. 小球所受各力的合力增大
【答案】C
【解析】:CD、对球分析,受重力mg、拉力F和细线的拉力T,如图所示:
根据平衡条件,有:
随着θ的不断增大,故拉力F不断增加,拉力T也增加;小球的合力为零,保持不变故C正确,D错误;
AB、对球和滑块整体分析,受到总重力、支持力、拉力和静摩擦力,根据平衡条件,有:
所以支持力不变,根据牛顿第三定律,压力也不变,静摩擦力等于拉力,不断增加;故AB错误;
综上所述本题答案是:C
11.如图所示,物体A静止在斜面体B上,斜面体放在水平面上静止.则物体A受力的情况为()
A. 重力弹力摩擦力
B. 下滑力弹力摩擦力
C. 重力弹力摩擦力下滑力
D. 重力对斜面的压力摩擦力
【答案】A
【解析】解:由受力分析知物体冲上粗糙斜面后受重力、弹力、摩擦力的作用,上冲是靠惯性,不是有什么上冲力,故A对B错;C中压力是斜面所受力,不是物体受力,故C错;D选项中弹力与支持力重复出现,故错误。

12.如图所示,体操运动员在比赛中,他先双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到图示位置,此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为α。

已知他的体重为G,吊环和绳索的重力不计,则每条绳索的张力为( )
A.
G 2cos α B. G 2sin α C. G cos 2α D. G
sin 2
α
【答案】A
【解析】运动员的受力简化为如图所示
由共点力的平衡可知,在竖直方向上有2cos F G α= 解得2cos G
F α
=
13.如图所示,质量为m 的物体放在水平放置的钢板C 上,与钢板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g .由于受到相对于地面静止的光滑导槽A 、B 的控制,物体只能沿水平导槽运动.现使钢板以速度v 1向右匀速运动,同时用力F 拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以速度v 2沿导槽匀速运动,则拉力F 的大小为(
)
A. mg
B. μmg
C. μ
μ
【答案】C
【解析】工件有相对于钢板水平向左的速度v 1和沿导槽的速度v 2,故工件相对于钢板的速度如图所示:
点睛:明确工件所受滑动摩擦力的大小和方向,注意滑动摩擦力的方向是和物体的相对运动方向相反,正确判断出工件所受摩擦力方向,然后根据其运动状态即可正确求解该题.
14.如图所示为一竖直放置的大圆环,在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小铁环.现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度,则关于轻绳对A、B两点拉力F A、F B的变化情况,下列说法正确的是( )
A. F A变大,F B变大
B. F A变小,F B变小
C. F A变大,F B变小
D. F A变小,F B变大
【答案】B
【解析】
如图,设绳子是长度是2L,AB的长度是2l,AB水平时绳子与水平方向的夹角是α,平衡时两根绳子的拉力相等,设绳子拉力为F1,有:
2F1sinα−mg=0,
得:FA=FB=F
由图可知cosα=l/L.
将大圆环绕着杆中点O在竖直平面内顺时针缓慢转过一个角度时,绳子与水平方向的夹角是θ,平衡时两根绳子的拉力仍然相等,设绳子拉力为F2,有:2F2sinθ−mg=0,
联立解得:F′A=F′B=F2
设此时环到B的距离是L1,到A的距离是L2,则:L1+L2=2L
而由图可知,很显然:L1cosθ+L2cosθ<2l,
即:cosθ<l/L得:α<θ
所以:F′A=F′B<FA=FB,即FA变小,FB变小,故B正确。

故选:A。

点睛:以环为研究对象,环处于静止状态,合力为零,根据平衡条件求解绳中拉力的大小;然后通过比较转动后绳子的方向与水平方向之间的夹角的变化即可得出力的变化。

15.一物体在几个力的作用下处于平衡状态,若保持其它力不变,而将其中一个力大小不变、方向逆时针旋转180°,则物体所受合力的变化情况是()
A. 合力的大小先变大后变小
B. 合力的大小先变小后变大
C. 合力的方向逆时针转90°
D. 合力的方向逆时针转180°
【答案】C
【解析】物体在几个力的作用下处于平衡状态,则有其中某一个力而其余力的合力大小相等,方向相反,将其中一个力大小不变、方向逆时针旋转180°,则物体所受合力一直变大,合力的方向逆时针转90°,故C正确,ABD 错误;
故选C。

16.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有竖直挡板MN。

在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态。

如图所示是这个装置的纵截面图,若用外力使MN保持竖直并缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止。

在此过程中,下列说法中正确的是()
A. P、Q间的弹力逐渐增大
B. 地面对P的摩擦力先增大后减小
C. MN对Q的弹力逐渐减小
D. Q受到P和MN的合力逐渐增大
【答案】A
【解析】解:取Q 为研究对象,Q 受到mg 、MN F 、p F 三个力的作用,由于MN 缓慢向右移动,小圆柱体Q 处于动态平衡状态,分析可知MN F 方向不变,p F 与竖直方向夹角增大,转动过程中Q 所受三力的变化情况如图所示,可以判断MN F 、p F 都变大,A 正确、C 错误.由于Q 受力平衡,合力始终为零,D 项错误.取P 、Q 整体为研究对象,地面对P 的摩擦力应与MN F 平衡,所以地面对P 的摩擦力逐渐增大,B 项错误.
17.如图所示,轻弹簧的一端与物块P 相连,另一端固定在木板上。

先将木板水平放置,并使弹簧处于压缩状态。

缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P 刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,物块P 所受静摩擦力的大小变化情况是( )
A. 一直增大
B. 保持不变
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小 【答案】A
【解析】解:设物块的重力为G ,木板与水平面的夹角为θ,弹簧的弹力大小为F ,静摩擦力大小为f .由题,缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P 刚要沿木板向下滑动的过程中,弹簧的弹力不变,则有
sin G F f θ+=,θ增大时,F 不变,f 增加.故选A.
18.如图所示,三根抗拉能力相同的轻细绳1、2、3将一重物悬挂在水平天花板上,P 、Q 两点为绳子与天花板的结点,绳子1、2与天花板的夹角分别为60°和30°,其拉力大小分别为F 1、F 2,重物重力为G ,下列说法正确的是( )
A. 绳子2
B. 绳子2的拉力F2=2G
C. 若逐渐增大重物进力,绳子3先断
D. 若缓慢增大P、Q两点间距, F1、F2的合力增大
【答案】C
【解析】对O点受力分析,如图所示:
根据平衡条件,有:F1:F2:F31:2,其中:F3=G,故F1,F2;故 A B错误;由于F1:
19.如图,放在水平桌面上的木块处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量是0.8kg,弹簧秤示数为5N,若轻轻取走盘中0.5kg砝码,将会出现的情况是(g取10m/s2)()
A. 弹簧秤示数变小
B. A将向左运动
C. 桌面对A的摩擦力变小
D. A所受和外力变大
【答案】C
【解析】初态时,对A受力分析有:受到的摩擦力Ff=F1−F2=0.8×10−5=3N,说明最大静摩擦力F max⩾3N,当将总质量减小到0.3kg时,拉力变为3N,摩擦力,小于最大静摩擦力,所以物体仍静止,弹簧测力计的示数不变,摩擦力变小,故ABD错误,C正确。

故选:C.
点睛:对A受力分析可得出A受到的静摩擦力,根据静摩擦力与最大静摩擦力的关系可得出最大静摩擦力;再根据变化之后的受力情况可判断A的状态及读数的变化.
20.如图所示,一倾角为α的斜面体置于固定
..在光滑水平地面上的物体A、B之间,斜面体恰好与物体A、B接触,一质量为m的物体C恰能沿斜面匀速下滑,此时斜面体与A、B均无作用力。

若用平行于斜面体的力F沿斜面向下推物体C,使其加速下滑,则下列关于斜面体的与物体A、B间的作用力的说法正确的是
A. 对物体A、B均无作用力

B. 对物体A有向左的压力,大小为cos
mgαα
C. 对物体B有向右的压力,大小为cos sin
mgαα
D. 对物体A有向左的压力,大小为cos sin
【答案】A
【解析】开始质量为m的物体C恰能沿斜面匀速下滑,,所以物体重力沿斜面向下的分力与斜面对其摩擦力等大反向。

即f=mgsina 其中m为物体质量,a为斜面与地面夹角,g为重力加速度。

压力N=mgcosa 摩擦力f=mgsina xk-w
将摩擦力f进行水平方向的投影,为fcosa=mgcosasina
将正压力N进行水平方向的投影,为Ncos(90-a)=mgcosasina
两者反向且相等,所以斜面不受水平方向外力;
若用平行于斜面体的力F 沿斜面向下推物体C ,使其加速下滑,物体C 对斜面体的压力不变,故有摩擦力不变,斜面体受力不变,则有斜面体与A 、B 均无作用力,故A 正确,BCD 错误; 故选A 。

21.如图所示,质量分别为m A 和m B 的物体A 和B 相对静止,以共同的速度沿倾角为θ的固定斜面匀速下滑,则下列说法错误..
的是( )
A. A 、B 之间的动摩擦因数小于B 与斜面之间的动摩擦因数
B. B 受到的摩擦力的合力大小为B m sin g θ
C. A 受到的静摩擦力的大小为A m sin g θ
D. 取走A 物体后,B 物体仍将匀速下滑 【答案】A
【解析】试题分析:解答本题的关键是正确应用整体与隔离法,以整体为研究对象,整体重力沿斜面的分力等于斜面给B 的摩擦力,然后隔离A ,A 处于平衡状态,A 所受重力沿斜面的分力等于B 给A 的静摩擦力
对A 受力分析,A 处于平衡状态,因此有sin A A f m g θ=,方向沿斜面向上,根据牛顿第三定律可得B 受到A 给的摩擦力方向沿下面向下,大小为1sin B A f m g θ=,将两者看做一个整体,对整体受力分析可知B 受到斜面给的摩擦力大小为()2sin B A B f m m g θ=+,所以B 受到的摩擦力力的合力大小为21'sin B B B f f f m g θ=-=,BC 正确;根据滑动摩擦力定义式可知
sin cos A A A f m g mg θμθ==,解得t a n A μθ=,
()()2sin cos B A B B A B f m m g m m g θμθ=+=+,解得tan B μθ=,故A B μμ=,从该分析中可知取走A 物体后,
物体B 受滑动摩擦力为cos B B m g μθ,代入tan μθ=得,cos sin B B m g mg μθθ=,即物体B 受力平衡,则物体B 仍能做匀速直线运动,A 错误D 正确.
22.如图所示,固定在水平地面上的物体P ,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P 顶点上的小滑轮,一端系有质量为m =3kg 的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=600
,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N ,作用在物块2的水平力F =10 N ,整个系统处于平衡状态,取g =10 m/s 2
,则以下说法正确的是
A. 1和2之间的摩擦力是10 N
B. 2和3之间的摩擦力是25 N
C. 3与桌面间的摩擦力为15 N
D. 物块3受6个力作用
【答案】D
故选D。

23.如图所示,在水平面上,物体A、B、C在水平外力F的作用下一起向右做匀速直线运动,其中A与B的接触面水平,则有关A、B、C三个物体的受力情况,下列说法中正确的是()
A. 物体C受4个力
B. 物体B受5个力
C. 物体A受5个力
D. 物体A受6个力
【答案】C
【解析】A、对于C,受重力、支持力和B对C的摩擦力三个力.故A错误;
B、对于B,受重力、A对B的支持力、C对B的压力,受C对B的摩擦力,所以B受4个力,故B错误;
C、物体A受重力、地面的支持力、B对A的压力,拉力F,及受地面的摩擦力,所以物体A的受力个数为5个.故C 正确,D错误;
综上所述本题答案是:C
24.如图所示,某钢制工件上开有一个楔形凹槽,凹槽的截面是一个直角三角形ABC,∠CAB=30°,∠ABC=90°,∠ACB=60°。

在凹槽中放有一个光滑的金属球,当金属球静止时,金属球对凹槽的AB边的压力为F1,对BC边的
压力为F 2,则
2
1
F F 的值为()
A.
1
2
B. 3
C.
4
D. 3
【答案】B
【解析】金属球受到的重力产生两个作用效果,如图所示:
对AB 面的压力等于分力F 1′,对BC 面的压力等于分力F 2
′,
021tan30F F ==
,故B 正确,ACD 错误。

25.如图所示,质量为m 的小物体(可视为质点)静止地放在半径为R 、质量为0m 的半球体上,小物体与半球体间的动摩擦因数为μ,物体与球心的连线与水平地面的夹角为θ,整个装置静止.则下面说法正确的是
A. 地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B. 小物体受到的摩擦力大小为sin mg μθ
C. 半球体受到小物体的作用力大小为mg
D. θ变大(始终为锐角)时,地面对半球体的支持力增大 【答案】C
【解析】A 、以质点和半球体整体作为研究对象,受到重力和地面对半球体的支持力,地面对半球体没有摩擦力,故A 错误;
B 、,对小物块受力分析,受重力,支持力和静摩擦力,将重力按照作用效果正交分解,如图
由于物体静止在半球上,处于平衡态,沿切向列平衡方程:cos f mg θ=,故B 错误;
C 、小物块处于平衡状态,有平衡知:N 和f 的合力应该等于小球的重力mg ,即半球体受到小物体的作用力大小为mg ,故C 正确;
D 、以整体为对象,由平衡条件得:地面对半球体的支持力()N M m g =+不变,故D 错误; 综上所述本题答案是:C
26.如图所示,将一横截面为扇形的物体B 放在水平面上,一小滑块A 放在物体B 上,仅考虑物体B 与水平面间的摩擦,其余接触面的摩擦不计,已知物体B 的质量为M 、滑块A 的质量为m ,当整个装置静止时,A 、B 接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ.下列说法正确的是( )
A. 物体B 对水平面的压力大小为Mg
B. 物体B
C. 滑块A 与竖直挡板之间的弹力大小为mgtan θ
D. 滑块A 对物体B 【答案】B
【解析】A 、对AB 整体受力分析,受重力、地面支持力、墙壁支持力、地面的静摩擦力,如图所示:
根据平衡条件,地面支持力大小)N F M m g =
+(,地面的摩擦力大小 再根据牛顿第三定律,对地压力大小为)M m g +(,故A 错误,B 正确; D 、对物体A 受力分析,如图所示:
根据平衡条件,有:
根据牛顿第三定律,A 对B A CD 错误。

点睛:首先对物体A 受力分析,受重力、B 的支持力、挡板的支持力,根据平衡条件列式求解;然后再对整体受力分析,根据平衡条件力列式求解地面支持力和静摩擦力大小。

27.27.如图所示,小球位于光滑的曲面上,曲面体位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小球沿曲面下滑的过程中,曲面体对小球的作用力
A. 垂直于接触面,做功为零
B. 垂直于接触面,做负功
C. 不垂直于接触面,做功为零
D. 不垂直于接触面,做正功 【答案】A
【解析】曲面体与小球之间的作用力为弹力,垂直于它们之间的接触面,由于速度沿切线方向,所以弹力垂直于
速度方向,故弹力不做功,A 正确.
28.如图所示,斜面体A 静置于水平地面上,其倾角为45θ=,上底面水平的物块B 在A 上恰能匀速下滑.现对B 施加一个沿斜面向上的力F 使B 总能极其缓慢的向上匀速运动,某时在B 上轻轻地放上一个质量为m 的小物体C (图中未画出),A 始终静止,B 保持运动状态不变.关于放上C 之后,下列说法正确的是( )
A. B 受到的摩擦力不变
B. B 受到的摩擦力增加了sin2mg θ
C. A 受到地面的摩擦力不变
D. A 受到地面的摩擦力增加了mg 【答案】D
【解析】在B 匀速下滑过程中,摩擦力大小为1sin B f m g θ=,又1cos B f m g μθ=,联立得tan μθ=;未加C 匀速上滑,由于B 对斜面A 的压力没有变化,则B 所受的摩擦力大小没有变化,仍为21cos B f f m g μθ==,加上C 匀速上滑,B 所受的摩擦力大小()3cos B f m m g μθ=+,则B 受到的摩擦力增加量为
32cos tan ?cos sin f f f mg mg mg μθθθθ∆=-===,故AB 错误;对整体研究:未加C 匀速上滑时,地面对A
的摩擦力大小为1cos A f F θ=,又对B :cos sin B B F m g m g μθθ=+,得12sin cos A B f m g θθ=;加上C 匀速上滑时,地面对A 的摩擦力大小为2cos A f F θ'=,()()cos sin B B F m m g m m g μθθ=+++',得()12s i n c o s A B f m m g θθ=+;所以A 受到地面的摩擦力增加量为12sin cos sin2A f mg mg mg θθθ∆===,故C 错误,D 正确;选D.
【点睛】本题物体B 涉及三个状态:匀速下滑、匀速上滑、加质量为m 的小物体C 匀速上滑,先根据平衡条件得到匀速下滑时物体B 所受的滑动摩擦力大小,得到B 、A 间的动摩擦因数.再研究匀速上滑过程中,B 受到的摩擦力.对整体研究,分别得到未加C 和加上C 后地面对A 的摩擦力,再分析摩擦力的增加量.
29.如图所示,质量为1m 的木块受到向右的拉力F 的作用沿质量为2m 的长木板向右滑行,长木板保持静止状态.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为2μ,则( )
A. 长木板受到地面的摩擦力大小一定是()212m m g μ+
B. 长木板受到地面的摩擦力大小一定不是21m g μ
C. 若改变F 的大小,当()212F m m g μ>+时,长木板将开始运动
D. 无论怎样改变F 的大小,长木板都不可能运动 【答案】D
【点睛】本题中木板受到地面的摩擦力是静摩擦力,根据平衡条件分析木板受到地面的摩擦力的大小和方向,而不能根据滑动摩擦力公式求解,()2212f m m g μ=+是错误的,不能确定此摩擦力是否达到最大值.
30.如图所示,三个物块A 、B 、C 叠放在斜面上,用方向与斜面平行的拉力F 作用在B 上,使三个物块一起沿斜面向上做匀速运动.设物块C 对A 的摩擦力为A f ,对B 的摩擦力为B f ,下列说法正确的是( )
A. 如果斜面光滑,A f 与B f 方向相同,且A B f f >
B. 如果斜面光滑,A f 与B f 方向相反,且A B f f >
C. 如果斜面粗糙,A f 与B f 方向相同,且A B f f >
D. 如果斜面粗糙,A f 与B f 方向相反,且A B f f < 【答案】D
【解析】如果斜面光滑,先以A 为研究对象,根据平衡条件:sin A A f m g θ=,A f 沿斜面向上,即C 对A 的摩擦
力大小为A f ,方向沿斜面向上;以C 为研究对象受力分析,根据平衡条件:sin B
A C f f m g θ'=+,
B f '沿斜面向上,比较得A B
f f <',由牛顿第三定律知C 对B 的摩擦力B f 方向沿斜面向下,即与A f 方向相反且大于A f ,故AB 错误;如果斜面粗糙,先以A 为研究对象,根据平衡条件:sin A A f m
g θ=,A f 沿斜面向上,以C 为研究对象受
力分析,根据平衡条件:sin B
A C f f m g f θ=++'斜,
B f '沿斜面向上,且可以看出A B f f <',由牛顿第三定律则
C 对B 的摩擦力B f 方向沿斜面向下,即与A f 方向相反且大于A f ,故C 错误,
D 正确;故选D .
【点睛】解决本题要掌握静摩擦力的大小要根据平衡条件求解,在受力分析时要灵活选取研究对象,若选B 而不选C 为研究对象求B f 则比较麻烦.
31.研究发现,低头玩手机时,就有可能让颈椎承受多达60磅(约270 N)的重量,比一个7岁小孩还重.经常低头玩手机会引起如背痛、体重增加、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病等.当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重量;低头玩手机时,颈椎受到的压力会随之变化.现将人体头颈部简化为如图的模型:重心在P 点的头部,在可绕O 转动的颈椎OP (轻杆)的支持力和沿PQ 方向肌肉拉力的作用下处于静止.当低头时,颈椎与竖直方向的夹角为45°,PQ 与竖直方向的夹角为60°,此时,颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的( )
A. 4.2倍
B. 3.3倍
C. 2.8倍
D. 2.0倍 【答案】B
【解析】直立时颈椎受到压力为G ,肌肉拉力与重力的合力沿颈椎方向,按比例作出平行四边形,如图所示,
得:F ≈3.3G ,故选项B 正确,ACD 错误。

故选:B 。

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