解析 因为m处于静止状态,以m为研究对象对四个选项中的情况进行受力分析,可得:A中摩擦力f1=mgsin α-F;B中摩擦力f2=mgsin α-Fcos α;C中摩擦力f3=mg sin α;D中摩擦力f4=(mg+F)sin α;由于F<mgsin α,比较各选项中的摩擦力可得最大值应为f4.因此选项D正确.
答案 D
图1
A.b对a的支持力一定等于mg
B.水平面对b的支持力等于2mg
C.b与水平面之间可能存在静摩擦力
D.a、b之间一定存在静摩擦力
解析 由于木块a受斜向右上方的拉力F作用,F的竖直分力减小了它对木块b的压力,故此时b对它的支持力将不再等于mg,A项错误;因为两个F的竖直分力等大,且两力作用在a、b两木块上后,两者仍保持静止,故此时水平面对b的支持力仍等于2mg,选项B正确;由于两个力F的水平分力等大、反向,所以木块b相对于地面静止,且无运动趋势,但木块a相对于b有向右运动的趋势,故b与水平面之间不存在静摩擦力,但a、b之间存在静摩擦力,选项C错误、D正确.
答案 BD
图2
A.物块一定受两个力的作用 B.物块一定受三个力的作用
C.物块可能受三个力的作用 D.物块可能受四个力的作用
解析 由于物块做匀速直线运动,则受力平衡,对物块受力分析可知,若物块所受重力与电场力恰好平衡,则受两个力的作用,若物块所受重力小于电场力,则物块一定受四个力,所以D项正确.
答案 D
图3
A.物体可能加速下滑
B.物体可能受三个力作用,且合力为零
C.斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左
D.撤去力F后斜劈可能不受地面的摩擦力
解析 (1)斜面光滑时;物体受重力、外力F和支持力三个力的作用,其所受重力和外力F对其所做的功之和为零,物体做匀速运动.斜劈受到物体斜向右下方的压力,有向右运动的趋势,因而受到地面的摩擦力作用,方向向左,撤去F后仍受地面的摩擦力.
(2)斜面粗糙时:物体受到重力、外力F、支持力、摩擦力的作用,物体做减速运动.斜劈受到物体的压力和沿斜面向下的摩擦力作用,由于不知此摩擦力的大小,不能确定斜劈的运动趋势方向,因而不能确定地面对其的摩擦力的方向.撤去F后,若物体匀速下滑,斜劈无运动趋势,不受地面的摩擦力作用;若物体加速或减速下滑,斜劈分别受到向左或向右的地面的摩擦力作用.综上所述,正确选项为B.
答案 B
图4
A.绳子拉力变小,墙对球的弹力变大
B.绳子拉力变小,墙对球的弹力变小
C.绳子拉力变大,墙对球的弹力变大
D.绳子拉力变大,墙对球的弹力变小
解析 取球为研究对象,受力分析如图所示.由共点力平衡条件可知,F1和mg的合力F与F2等大反向.从图中的力三角形可求得F1=mgtan θ.当绳变长时,θ角变小,故F1变小,F2也变小,选项B正确.
答案 B
( ).
图5
A.磁场方向竖直向上
B.磁场方向竖直向下
C.金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上
D.金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下
解析 本题考查物体的平衡及安培力方向的判断.受力分析如图所示,当磁场方向竖直向上时,由左手定则可知安培力水平向右,金属杆ab受力可以平衡,A正确;若磁场方向竖直向下,由左手定则可知安培力水平向左,则金属杆ab受力无法平衡,B、C、D错误.
答案 A
图6
A.木板对斜劈的摩擦力先增大再减小
B.木板对斜劈的摩擦力先减小再增大
C.木板对斜劈的作用力一直增大
D.木板对斜劈的作用力保持不变
解析 木板对斜劈的作用力是木板对斜劈的支持力和摩擦力的合力F,与重力平衡,始终保持不变,如图所示,D项正确;木板对斜劈的支持力和摩擦力始终垂直,随着θ逐渐增大的过程中,支持力一直减小,摩擦力一直增大,A、B、C项错.
答案 D
图7
A.斜面弹力N1的变化范围是(mg,+∞)
B.斜面弹力N1的变化范围是(0,+∞)
C.挡板的弹力N2的变化范围是(0,+∞)
D.挡板的弹力N2的变化范围是(mg,+∞)
解析 圆球受3个力,其中重力的大小和方向均为确定的;挡板对圆球的弹力N2的方向始终是水平的,亦为确定的;而斜面对圆球的作用力的大小和方向均在变化中.但是,不论α如何变动,只要α取一个确定的值,圆球就在三力作用下处于平衡状态,此三力就组成一个封闭的三角形,如图所示.
因为0<α<90°,所以N1>mg,0<N2≤mg或N2>mg.
当然,也可以由N1=
因此,正确答案为A、C.
答案 AC
( ).
图8
A.细线BO对天花板的拉力大小是G
B.a杆对滑轮的作用力大小是
C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G
D.a杆对滑轮的作用力大小是G
图9
A.Q点上下移动时,张力不变
B.Q点上下移动时,张力变大
C.Q点上下移动时,张力变小
D.条件不足,无法判断
解析 滑轮两侧绳子的拉力大小相等,它们的合力沿竖直方向,与重力G平衡,故两绳与重力G的夹角均为θ,夹角不变,绳子的张力不变,所以光滑滑轮在任意位置的受力具有对称性.由图可证CQ=绳长,为定值,而两杆间的距离EQ不变,故θ为定值,由于角θ和G均为定值,故绳子的拉力与P、Q两点位置无关,移动Q点,绳子的拉力保持不变,选项A正确.
答案 A
图10
A.B与水平面间的摩擦力减小
B.拉B的绳子的拉力增大
C.悬于墙上的绳所受拉力减小
D.A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等
解析 对滑轮,由于两侧绳的拉力大小相等,由对称性可知α=β,又因为α=θ,所以D正确.由于两侧绳拉力的夹角增大,故悬于墙上的绳所受拉力减小,C正确.
对B,由FTsin(α+β)=Ff可知,随α、β的增大,B与水平面间的摩擦力增大,A错误.
答案 CD
( ).
图11
A.风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变
B.B球受到的风力F为mAgtan θ
C.杆对A环的支持力随着风力的增加不变
D.A环与水平细杆间的动摩擦因数为
解析 如图为球B的受力情况,其中F为风力,T为轻质绳对球B的拉力,由图中的几何关系可得F=mBgtan θ,故B项错误;由题中所给的B球的运动状态可知,当风力F增大时,T的方向改变,故A项错误;杆对A环的支持力大小等于环A与球B的总重力,故C项正确;环A所受的滑动摩擦力大小等于风力,即μ(mA+mB)g=F,故μ=
答案 CD
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