答案解析
1.【解析】選C。該西瓜受到重力和周?chē)鞴蠈?duì)它的作用力,由平衡條件可知,周?chē)鞴蠈?duì)它的作用力的合力與重力大小相等,方向相反。故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
2.【解題指南】解答本題時(shí)可按以下思路分析:
(1)物體A所受的靜摩擦力方向可能沿斜面向上或向下。
(2)根據(jù)平衡條件列方程,求出拉力的范圍。
【解析】選C。A在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)合外力為零,A在斜面上受五個(gè)力的作用,分別為重力、支持力、彈簧彈力、摩擦力、拉力F,當(dāng)摩擦力的方向沿斜面向上時(shí),F+mgsin37°≤+k(l-l0),F≤22N,當(dāng)摩擦力沿斜面向下時(shí),F最小值為零,即拉力的取值范圍為0≤F≤22N,故選C。
3.【解析】選A、C。人向右緩慢移動(dòng)過(guò)程中,人和斜面上的物體都處于平衡狀態(tài),對(duì)斜面上的物體進(jìn)行受力分析可知繩子拉力不變,A正確、D錯(cuò)誤;人向右緩慢移動(dòng),繩子與水平方向的夾角變小,對(duì)人進(jìn)行受力分析可知,人受到的支持力變大,摩擦力變大,B錯(cuò)誤、C正確。
【變式備選】(2013·南昌模擬)如圖所示,木板B放在粗糙的水平面上,木塊A放在B的上面,A的右端通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的輕繩固定在豎直墻上。用水平恒力F向左拉物體B,使其以速度v做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)繩水平且拉力大小為FT,下面說(shuō)法正確的是 ( )
A.繩上拉力FT與水平恒力F大小相等
B.木塊A受到的是靜摩擦力,大小等于FT
C.木板B受到一個(gè)靜摩擦力,一個(gè)滑動(dòng)摩擦力,合力大小等于F
D.若木板B以2v勻速運(yùn)動(dòng),則拉力仍為F
【解析】選D。木塊A靜止,則繩上拉力FT與A、B間滑動(dòng)摩擦力相等;木板B勻速運(yùn)動(dòng),則恒力F與A、B間摩擦力、B與地面間摩擦力之和相等,A、B錯(cuò)誤;A與B之間摩擦力、B與地面間都有相對(duì)滑動(dòng),都是滑動(dòng)摩擦力,而滑動(dòng)摩擦力大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤,D正確。
4.【解析】選C、D。由于m沿著斜面勻速上滑,可把m和斜面看作整體。整體受力如圖所示,根據(jù)平衡條件得,
FN=(M+m)g-Fsinθ,Ff=Fcosθ,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,C、D正確。
5.【解析】選A、C。以斜面體P為研究對(duì)象,很顯然斜面體P受到重力和彈簧彈力F1的作用,二力共線。若F1=mg,二力使P處于平衡,即P僅受兩個(gè)力的作用,如圖甲。
若F1>mg,擋板MN必對(duì)斜面體施加垂直斜面的力F2,F2產(chǎn)生水平向左的分量,欲使斜面體P處于平衡狀態(tài),MN必對(duì)斜面體施加平行接觸面斜向下的摩擦力F3,如圖乙,A、C正確,B、D錯(cuò)誤。
6.【解析】選D。由于容器和小球組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),容器相對(duì)于水平面沒(méi)有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),A項(xiàng)錯(cuò);容器對(duì)小球的作用力是彈力,指向球心O,B項(xiàng)錯(cuò);對(duì)小球受力分析,如圖所示,由θ=30°得小球受到容器的支持力和彈簧對(duì)小球的彈力大小均為mg,C項(xiàng)錯(cuò);圖中彈簧長(zhǎng)度為R,壓縮量為,故原長(zhǎng)為R+,D項(xiàng)正確。
7.【解析】選B。以?xún)汕蛘w為研究對(duì)象,受力分析如圖甲所示,由平衡條件知FN=2mg,Ff=,以球A為研究對(duì)象,受力分析如圖乙所示,由平衡條件知=
mgtanθ,A球向上移動(dòng)后,θ變小,故變小,只有B項(xiàng)正確。
8.【解析】選C。如圖所示,對(duì)C點(diǎn)進(jìn)行受力分析,由平衡條件可知,繩CD對(duì)C點(diǎn)的拉力FCD=mgtan30°,對(duì)D點(diǎn)進(jìn)行受力分析,繩CD對(duì)D點(diǎn)的拉力F2=FCD=
mgtan30°,F1方向一定,則當(dāng)F3垂直于繩BD時(shí),F3最小,由幾何關(guān)系可知,F3=
FCDsin60°=mg,故C正確。
9.【解析】選A、B、D。以吊籃A、重物B和人整體為研究對(duì)象,因其整體重力
不變,所以彈簧秤示數(shù)不變,故A正確;以人為研究對(duì)象,據(jù)牛頓第三定律可知人同時(shí)受到重物對(duì)人向上的100N的拉力作用,故B正確;人拉重物前后,吊籃A始終處于平衡狀態(tài),所受合力為零,C錯(cuò)誤、D正確。
10.【解析】選B。用力F1推物體沿斜面勻速上滑時(shí),有F1=mgsinθ+μmgcosθ;用力F2推物體沿斜面勻速上滑時(shí),有F2cosθ=mgsinθ+μ(mgcosθ+F2sinθ),由上式解得:F2=,則有=cosθ-μsinθ,故選項(xiàng)B正確。
