2021-2022学年高一上学期期末考试专题卷 物理04

专题 04 整体法和隔离法在平衡中的应用

一、选择题

1. 如图所示，A、B叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　）

A. A、B之间无摩擦力

B. A受到的静摩擦力水平向右

C. B受到A的静摩擦力水平向右

D. 地面对B的滑动摩擦力水平向右

【答案】BD

【解析】AB．对A物体，由于A匀速运动，由二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等大反向，即A受到的静摩擦力水平向右，故A错误，B正确；

C．对B物体，由力的作用的相互性知，B对A的摩擦力一定与A对B的摩擦力反向，即B受到A的静摩擦力水平向左，故C错误；

D．对A、B整体分析，由于AB一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力，且水平向右，故D正确。

故选BD。

2 如图所示，长木板A与物体B叠放在水平地面上，物体与木板左端立柱间放置轻质弹簧，在水平外力F作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态。将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，在此过程中（　　）

A. 弹簧弹力不变

B. 物体B所受摩擦力逐渐减小

C. 物体B所受摩擦力始终向左

D. 木板A所受地面的摩擦力逐渐减小

【答案】AD

【解析】A．将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，则弹簧的长度不变，弹力不变，故A正确；

B．对物体B，因开始时所受摩擦力的方向不确定，则由F弹＝F±Ff，则随F的减小，物体B所受摩擦力的大小和方向都不能确定，故BC错误；

D．对A、B与弹簧组成的整体，在水平方向，力F与地面对A的摩擦力平衡，则随F的减小，木板A所受地面的摩擦力逐渐减小，故D正确。

故选：AD。

3. 如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上．在水平力F的作用下，A、B静止不动，则下列说法正确的是（   ）

A. 若A受三个力，B可能受三个力

B. 若A受三个力，B一定受四个力

C. 若A受四个力，B可能受四个

D. A、B之间一定存在摩擦力

【答案】B

【解析】先对AB整体进行受力分析，受到四个力作用：力F、AB的重力G、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f.

D.对A分析，可以肯定受到的三个力：A的重力GA、力F、B对A的支持力N1.

可能受到B摩擦力沿虚线方向.故D项错误.

ABC.对B分析，可以肯定受到的四个力：B的重力GB、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f、A对B的压力N1'.

可能受到A摩擦力沿虚线方向.故A项错误，C项错误，B项正确.

4. 质量为m的物体放在质量为M、倾角为的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，M始终静止，则下列说法正确的是（　　）

A. M相对地面有向右运动的趋势

B. 地面对M的支持力为

C. 地面对M的摩擦力大小为

D. 地面对M的摩擦力大小为零

【答案】BC

【解析】对其受力分析，如图

A．斜面体受到水平向右的摩擦力，因此它有相对地面向左运动趋势，故A错误；

B．地面对斜面体的支持力等于，故B正确；

CD．斜面体受到摩擦力等于Fcosθ，故C正确，D错误。

故选BC。

5. 如图所示，质量分别为两个物体通过轻弹簧连接，在力的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（在地面，在空中），力与水平方向成角．则所受支持力和摩擦力正确的是（   ）

A.

B.

C

D.

【答案】AC

【解析】对AB整体受力分析，受到重力mg=（m1+m2）g、支持力N、拉力F、滑动摩擦力f，如图
 

根据共点力平衡条件，有：

解得：，

故选AC．

6．如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB （mA＞mB），由于B球受到水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动，已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（    ）

A．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变

B．风力增大时，杆对A环的支持力保持不变

C．B球受到的风力F为mAgtan θ

D．A环与水平细杆间的滑动摩擦因数为

【答案】BC

【解析】AC．以B球为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得到：轻质绳对球B的拉力，风力，风力F增大时，增大，减小，T增大，故A错误；C正确；

B．以整体为研究对象，分析受力如图1所示，根据平衡条件得知：杆对环A的支持力，所以杆对环A的支持力保持不变，故B正确；

D．由图1得到，环A与水平细杆间的动摩擦因数为，故D错误．

故选BC

7. 如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（　　）

A. A与B之间一定存在摩擦力

B. B与地面之间可能存在摩擦力

C. B对A的支持力可能小于mg

D. 地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g

【答案】CD

【解析】AC．对物体A受力分析，受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力N′和摩擦力f，当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，B对A的支持力可能小于mg，如图所示

当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，如图所示

当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，如图所示

根据共点力平衡的条件，根据正交分解法，可以得到N′=mgcosθ+Fsinθ，故A错误，C正确；
BD．对AB整体受力分析，如图所示

受到重力（M+m）g、支持力N和已知的两个推力，对于整体，由于F1=F2，所以整体与地面间摩擦力为零；根据共点力平衡条件，有N=（M+m）g，故B错误，D正确。
故选CD。

二、非选择题

8. 如图所示，A、B的重力分别为4.6N和8N，各接触面间的动摩擦因数均为0.2，连接墙壁与A之间的细绳与水平方向夹角为，现从A下方匀速拉出B。求：

(1)这时系A的绳中的张力大小为多少？

(2)所需的水平拉力F为多少？（要求要分别画出A、B物体的受力图）

【答案】(1)1N；(2)3.2N

【解析】(1)对A，受力如图1所示，根据平衡条件，有

又，联立解得

(2)对B：受重力、拉力F，A对B的摩擦力f，地对B的摩擦力f地，地对B的弹力N地，A对B的压力为N，如图2，处于动平衡状态，则有

则

一、选择题

1. 如图所示，质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上，其上放置质量为m1的物块A，A通过跨过定滑轮的细线与质量为M的物块C连接，释放C，A和B一起以加速度a从静止开始运动，已知A、B间动摩擦因数为，则细线中的拉力大小为（   ）

A. Mg B. Mg+Ma

C.  D.

【答案】C

【解析】对AB的整体，根据牛顿第二定律 ，选项C正确；对C： ，解得：，选项AB错误；对物体A： ，则 ，因f为静摩擦力，故不一定等于μ1m1g，选项D错误；故选C.

二、非选择题

2.如图所示，质量分别为、的两个半球体、放在粗糙的水平地面上，质量为，外表面光滑的半球体放在、之间，、、均处于静止状态，、恰好接触且其间没有作用力，已知、、的半径均为，、与地面间的动摩擦因数均为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。

（1）求对的支持力大小；

（2）求地面对的支持力大小和摩擦力大小。

【答案】（1）；（2）；

【解析】（1）C受力如图所示，则有

其中

解得

（2）对受力分析有

解得，