受力分析 共点力的平衡
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1.(2019·温州模拟)一只甲虫沿着树枝缓慢地从A点爬到B点,此过程中树枝对甲虫作用力大小 ( )
A.变大 B.变小
C.保持不变 D.无法判断
【解析】选C。树枝对甲虫的作用力是静摩擦力和支持力的合力,始终与重力平衡,故大小和方向一直不变,A、B、D错误,C正确。故选C。
【加固训练】
如图所示,与竖直方向成45°角的天花板上有一物块,该物块在竖直方向上的恒力F作用下恰好能沿天花板匀速上升,则下列说法正确的是 ( )
A.物块一定受两个力的作用
B.物块一定受三个力的作用
C.物块可能受三个力的作用
D.物块可能受四个力的作用
【解析】选D。由于物块做匀速直线运动,则受力平衡,对物块受力分析可知,若物块所受重力与恒力F恰好平衡,则受两个力的作用,若物块所受重力小于恒力F,则物块一定受四个力的作用,所以D项正确。
2.如图所示,一光滑斜面固定在地面上,重力为G的物体在水平推力F的作用下处于静止状态。若斜面的倾角为θ,则 ( )
A.F=Gcos θ
B.F=Gsin θ
C.物体对斜面的压力FN=Gcos θ
D.物体对斜面的压力FN=
【解析】选D。物体所受三力如图所示,根据平衡条件,F、FN′的合力与重力等大反向,有F=Gtan θ,FN=F′N=,故只有D选项正确。
3.某学习小组为了体验最大静摩擦力与滑动摩擦力的临界状态,设计了如图所示的装置,一位同学坐在长直木板上,让长直木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大),另一端不动,则该同学受到支持力FN、合外力F合、重力沿斜面方向的分力G1、摩擦力Ff随角度θ的变化关系图中不正确的是 ( )
【解析】选B。重力沿斜面方向的分力G1=mgsinθ,C正确;支持力FN=mgcosθ,A正确;该同学滑动之前,F合=0,Ff=mgsinθ,滑动后,F合=mgsinθ-μmgcosθ,Ff=
μmgcosθ,考虑到最大静摩擦力略大于滑动摩擦力的情况,可知B错误,D正确。
