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1、选择题 如图所示,倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有

A.两物块所受摩擦力的大小总是相等
B.两物块不可能同时相对绸带静止
C.M不可能相对绸带发生滑动
D.m不可能相对斜面向上滑动
参考答案:AC
本题解析:分析:若动摩擦因数较大,M和m相对绸带均无相对滑动,对M和m整体分析,可以计算出摩擦力;若动摩擦因素较小,M加速下降的同时,m也加速下降,根据牛顿第三定律,可知绸带对两木块的拉力与两木块对绸带的拉力大小相等,由于绸带质量很小,可以忽略不计,故两木块对绸带的拉力也必然相等;再分别对两木块受力分析,确定运动情况即可.
解答:解:当动摩擦因数较大时,由于绸带与斜面之间光滑,并且M>m,所以M、m和绸带一起向左滑动,加速度为a,
整体法Mgsinα-mgsinα=(M+m)a
隔离法,对M有,Mgsinα-fM=Ma
对m有,fm-mgsinα=ma
解得fM=fm=
gsinα
故D错误;
当动摩擦因素较小时,M加速下降的同时,m也加速下降,根据牛顿第三定律,可知绸带对两木块的拉力与两木块对绸带的拉力大小相等,故A正确,B错误;
由于绸带质量很小,可以忽略不计,故两木块对绸带的拉力也必然相等,由于M与绸带间的最大静摩擦力较大,故绸带与M相对静止,故C正确;
故选AC.
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ、质量为M的斜劈上.物块与斜劈和斜劈与地面间的动摩擦因数均为μ.现对物块施加一个水平向右的恒力F,如果物块和斜劈都仍处于静止状态,则( )

A.物块受到的合外力增大
B.地面对斜劈的摩擦力可能减小
C.水平恒力F不可能大于
D.水平恒力F可能大于μ(m+M)g
参考答案:C
本题解析:因为加水平力F后物块和斜劈都仍处于静止状态故所受的合力仍为零不变,选项A错误;对物体和斜面的整体而言,加力F 时地面对斜劈的摩擦力一定增加,选项B错误;当m将要向上运动时,则由正交分解法可得:
,解得:
,因为物体m静止,所以水平恒力F不可能大于
,选项C 正确;当Mm的整体将要运动时,则F=μ(m+M)g,因为整体是静止的,所以水平恒力F不可能大于μ(m+M)g,选项D 错误。
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,质量M=
的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量
的小球B相连。今用跟水平方向成α=30°角的力
,拉着B带动A一起向右匀速运动,运动中A、B相对位置保持不变,取g=10 m/s2。求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2)A与水平杆间的动摩擦因数μ。

参考答案:解:(1)设轻绳对B的拉力为T,由平衡条件可得:
Fcos30°=Tcosθ,Fsin30°+Tsinθ=mg
解得
即θ=30°
(2)又设轻绳对A的拉力为T",则T"=T,有:
T"sinθ+Mg=FN,T"cosθ=μFN,
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 .如图所示,质量为m的物体,在水平力F的作用下,沿倾角为α的粗糙斜面向上做匀速运动,斜面的动摩擦因数为μ,试求水平力的大小.

图4-1-15
参考答案::mg
本题解析::对物体受力分析并建立坐标系,如图所示:

由题意可得
Fcosα-mgsinα-f =0
N-mgcosα-Fsinα=0
f=μN
以上各式联立解得F=mg.
本题难度:简单
5、选择题 如下左图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点。设滑块所受支持力为FN,则下列判断正确的是 (?)

A.F缓慢增大
B.F缓慢减小
C.FN缓慢增大
D.FN缓慢减小
参考答案:AC
本题解析:AB、对滑块进行受力分析由
,
,滑块向上移动时θ减小,则F缓慢增大;A对B错
CD、
,mg不变,F增大,则
增大;C对D错
故选AC
点评:中等难度。物体的平衡问题与实际生活密切联系,高考中再现率较高。纯力学的平衡问题主要从以下两个方面进行考查:一是利用正交分解法研究物体所受各力的关系;二是利用平行四边形定则(或三角形定则)研究动态平衡问题中某些力得大小及方向的变化规律。
本题难度:简单