人教版高考物理一轮总复习精品课件 第2单元 相互作用 素养练4常见组合体的受力分析在力学中的应用(科学思维).ppt

1234567891010.向卡车上装载重型货物时,工人常常先在车厢尾部斜搭一块木板,然后将货物沿木板推入车厢,如图甲所示,该情境可简化为如图乙所示的模型。已知斜面倾角为θ,货物质量为m,货物与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。(1)若用平行于斜面向上的力推动货物上行,则至少需要多大的力?(2)若θ=30°,μ=,某工人能提供的最大推力F的大小为900N,重力加速度g取10m/s2,则该工人一次最多能推动多重的货物沿斜面上行?(货物可以看成质点)12345678910答案(1)mgsinθ+μmgcosθ(2)60kg解析(1)对货物受力分析如图1所示由共点力平衡关系可知F1-mgsinθ=FfFN=mgcosθ其中Ff=μFN解得F1=mgsinθ+μmgcosθ。图112345678910(2)对货物受力分析如图2所示图2设F与斜面成的角为α,在x方向有FN+Fsinα=mgcosθ在y方向有Fcosα=mgsinθ+μFN本课结束素养练4常见组合体的受力分析在力学中的应用(科学思维)123456789101.(2023浙江绍兴高三模拟)如图所示,两物体A、B置于粗糙的水平面上,小滑块C放在物体A的上面,现用水平力F推物体A,整个系统仍处于静止状态,已知两物体A、B的质量均为m,小滑块C的质量为m0,物体A、B与桌面的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.小滑块C一定受到三个力的作用B.物体B一定受到三个力的作用C.物体B可能受到两个力的作用D.地面受到的摩擦力大小一定为μ(m0+2m)gC解析因为小滑块C处于静止状态,所以受重力、支持力两个力的作用,故A错误;若力F小于物体A所受的最大静摩擦力时,物体A、B间没有作用力,物体B只受重力和支持力,故B错误,C正确;因为两物体A、B处于静止状态,所受的摩擦力均为静摩擦,所以地面受到的摩擦力大小不一定为μ(m0+2m)g,故D错误。12345678910123456789102.如图所示,质量为m的滑块Q沿质量为m、倾角为α的斜面体P的斜面匀速下滑,斜面体P静止在水平面上,在滑块Q下滑的过程中()A.Q对P的压力大小为mgsinαB.Q对P的摩擦力大小为mgcosαC.地面对P的摩擦力方向向右D.P对Q的作用力大小为mg,方向竖直向上D解析根据题意,对Q受力分析,如图所示。由平衡条件有Ff=mgsinα,FN=mgcosα,由牛顿第三定律可知,Q对P的压力大小为FN=FN=mgcosα,Q对P的摩擦力大小为Ff=Ff=mgsinα,故A、B错误;对P、Q的整体分析,水平方向受力为零,则地面对P的摩擦力为零,故C错误;由于Q沿粗糙的斜面匀速下滑,故其受到的合力为零,Q受到重力是竖直向下的,所以P对Q的力竖直向上,与Q的重力等大,故D正确。12345678910123456789103.(多选)(2023浙江杭州八校联考)如图所示,一根轻质细线两端固定在天花板的A、B两点,光滑圆环套在细线上,用大小为F的水平拉力拉着圆环,圆环静止于C点,AC和BC与水平方向的夹角分别为37°、53°。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则()A.细线的拉力大小等于5FB.细线的拉力大小等于4FC.圆环的重力大小等于6FD.圆环的重力大小等于7FAD解析设每根细线的拉力大小为FT,根据共点力平衡有FTcos37°=F+FTcos53°,解得FT=5F,故A正确,B错误;设圆环的质量为m,根据共点力平衡有FTsin37°+FTsin53°=mg,解得mg=7F,故C错误,D正确。123456789104.(多选)如图所示,A是一质量为m的盒子,物块B的质量为m,A、B用细绳相连,跨过光滑的定滑轮置于倾角为θ的斜面上,B悬于斜面之外而处于静止状态,斜面放置在水平地面上。现在向A中缓慢加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中()A.细绳的拉力逐渐增大B.A对斜面的压力变大C.A所受的摩擦力逐渐增大D.地面对斜面的摩擦力不变BD12345678910解析轻绳的拉力始终等于B的重力,故A错误;斜面对A的支持力为FN=(m+Δm)gcosθ,由牛顿第三定律可知A对斜面的压力等于斜面对A的支持力,所以随着沙子的不断加入,A对斜面的压力不断变