专题04 多体平衡问题
1.(2017云南11校调研)如图所示,与水平面夹角为30°的粗糙斜面上有一质量m=1.0 kg的物体。细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上,斜面静止在地面上,弹簧秤的示数为4.0N。关于斜面和物体受力的判断(取g=10.0 m/s2),下列说法正确的是
A.地面对斜面的摩擦力大小为零
B.斜面受到的合力不为零
C.斜面对物体的摩擦力大小为1.0 N,方向沿斜面向上
D.斜面对物体的支持力大小为5 N,方向竖直向上
【参考答案】.C
【解题思路】对斜面体和斜面上物体整体进行受力分析,受到沿斜面向上的拉力作用,根据定滑轮两侧轻绳中拉力相等可知,沿斜面向上的拉力大小为F= 4.0N。对斜面体、斜面上物体和滑轮整体,由平衡条件,Fcos30°=f,解得地面对斜面的摩擦力大小为f=4×cos30°N=2N,选项A错误。由于斜面处于平衡状态,斜面受到的合力为零,选项B错误。隔离斜面上物体受力分析,设斜面对物体的摩擦力方向沿斜面向下,由平衡条件,F=mgsin30°+f1,解得f1=-1N,即斜面对物体的摩擦力大小为1.0 N,方向沿斜面向上,选项C正确。