專題強化五：受力分析整體法與隔離法專題(含答案）2023-2024學年新高一物理【贏在暑假】同步精講精練系列（人教版2019必修第一冊）-試卷下載-教習網(wǎng)

一：受力分析的一般步驟
1．明確研究對象．研究對象可以是單個物體(質點、結點)，也可以是兩個(或多個)物體組成的整體．
2．隔離分析：將研究對象從周圍物體中隔離出來．
3．按重力、彈力、摩擦力、其他力的順序，依據(jù)各力的方向，畫出各力的示意圖．
4．當題中出現(xiàn)多個物體時，注意整體法與隔離法的運用．
二：整體法與隔離法
二：題型精講
題型一：受力分析
1．（2023春·浙江杭州·高一校考期中）某同學站在自動扶梯的水平粗糙踏板上，隨扶梯一起斜向上做勻速直線運動，如圖所示。該同學所受力的個數(shù)為（）
A．2B．3C．4D．5
【答案】A
【詳解】由于該同學做勻速直線運動，所以合力為零，即該同學受豎直向下的重力和踏板對同學向上的支持力。
故選A。
2．（2023秋·高一課時練習）水平桌面上疊放著木塊P和Q，用水平力F推P，使P、Q兩木塊一起沿水平桌面勻速滑動，如圖所示，下列判斷正確的是（）

A．P受兩個力，Q受五個力
B．P受三個力，Q受六個力
C．P受四個力，Q受五個力
D．P受四個力，Q受六個力
【答案】C
【詳解】在水平推力的作用下，物體P、Q一起勻速滑動，則對P受力分析：重力與支持力、推力與靜摩擦力。對于Q受力分析：重力、地面支持力、P對Q的壓力、靜摩擦力、地面給Q的滑動摩擦力。因此P受到四個力，Q受到五個力。
故選C。
3．（2022秋·云南曲靖·高一會澤縣實驗高級中學校校考階段練習）如圖所示，質量分別為、的P、N兩個楔形物體疊放在一起，N靠在豎直墻壁上，在水平力F的作用下，P、N靜止不動，則（）
A．P物體受力的個數(shù)一定為四個
B．N受到墻壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下
C．力F減?。≒、N仍靜止），Р對N的壓力減小
D．力F增大（P、N仍靜止），墻壁對N的摩擦力增大
【答案】C
【詳解】A．對物體受力分析，若、間沒有靜摩擦力，則受重力、對的支持力和水平力三個力作用，故A錯誤；
B．將、看作一個整體，整體在豎直方向上受到重力和摩擦力，所以墻對的摩擦力方向只能向上，故B錯誤；
C．力F減?。≒、N仍靜止），則在垂直斜面方向的分力減小，所以對的壓力減小，故C正確；
D．對、整體受力分析，由平衡條件知，豎直方向上有
因此當水平力增大時，墻壁對的摩擦力不變，故D錯誤。
故選C。
題型二：整體法隔離法求平衡狀態(tài)外力內力
4．（2024·廣東惠州·統(tǒng)考一模）如圖所示，四個完全相同的排球靜止疊放在水平地面上，質量均為m，相互接觸，球與球之間可視為光滑，球與地面間的動摩擦因數(shù)均為、重力加速度為g，則（）

A．上方球受到3個力的作用
B．下方每個球對上方球的支持力大小均為
C．水平地面對下方三個球的支持力大小均為
D．下方三個球與水平地面間均沒有摩擦力
【答案】B
【詳解】A．上方小球受到地球給它的重力和下面三個球給它的彈力，共4個力，故A錯誤
B．如圖設上下球心連線與豎直方向夾角θ

對上面的小球，由平衡得
得
故B正確；
C．對四個球整體由平衡得
故C錯誤；
D．對下面小球受力分析可知，小球有向外運動趨勢，故守地面的靜摩擦力，故D錯誤。
故選B。
5．（2022秋·湖南長沙·高三湖南師大附中?？茧A段練習）如圖所示，a、b兩物體在豎直向上的恒力F作用下，一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運動，a、b兩物體的質量分別為M、m，重力加速度為g，則（）
A．a(chǎn)物體與墻壁間存在彈力和摩擦力作用B．a(chǎn)物體受5個力作用
C．a(chǎn)物體對b物體的作用力垂直于接觸面D．恒力F等于
【答案】D
【詳解】AD．對物體a、b整體受力分析，受重力、恒力F，由于水平方向墻壁對a沒有支持力，否則整體不會平衡，墻壁對a沒有支持力，也就沒有摩擦力，由平衡條件得
故A錯誤。故D正確；
B．a(chǎn)物體受到重力、b給它的摩擦力和壓力、外力F，共4個力。故B錯誤；
C．a(chǎn)對b有摩擦力和支持力，這兩個力的合力豎直向上與b的重力平衡，所以a物體對b物體的作用力豎直向上。故C錯誤。
故選D。
題型三：整體法隔離法計算物體
6．（2022·湖南湘西·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上，A、B兩物體通過細繩連接，并處于靜止狀態(tài)（不計繩的質量和繩與滑輪間的摩擦）。現(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上，將物體B緩慢拉高一定的距離，此過程中斜面體與物體A仍然保持靜止。在此過程中（）
A．水平力F一定變小
B．斜面體所受地面的支持力一定變大
C．地面對斜面體的摩擦力一定變大
D．物體A所受斜面體的摩擦力一定變大
【答案】C
【詳解】A．取物體B為研究對象，分析其受力情況如圖所示，
則有
在將物體B緩慢拉高的過程中，增大，則水平力F和細繩上的拉力T隨之變大，A錯誤；
BC．對A、B兩物體與斜面體這個系統(tǒng)而言，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，因拉力F變大，則地面對斜面體的摩擦力一定變大，而豎直方向并沒有增加其他力，故斜面體所受地面的支持力不變，B錯誤C正確；
D．在這個過程中盡管繩子張力變大，但是開始時物體A所受斜面體的摩擦力方向未知，故物體A所受斜面體的摩擦力的情況無法確定，D錯誤。
故選C。
7．（2021秋·浙江臺州·高一路橋中學?？奸_學考試）如圖所示，A、B兩個質量相等的小球用兩根等長的細線豎直懸掛，現(xiàn)在在A、B小球上分別施加水平向左向右等大的拉力F，待兩球再次保持靜止狀態(tài)時，可能是圖中的（）

A． B． C． D．
【答案】A
【詳解】對AB整體分析，根據(jù)共點力平衡條件可知連接A小球的細線豎直如圖：

對B小球受力分析，可知其受繩子拉力，重力、外力F作用，結合共點力平衡條件可知A圖正確。
故選A。
8．（2023·全國·高一假期作業(yè)）如圖所示，水平面上放置一個傾角的斜面體，質量。現(xiàn)把一個質量的物體放在該斜面體上，用沿斜面向上大小為20N的拉力F作用于物體上時，物體與斜面體都保持靜止，則下列說法正確的是（g取，，）（）

A．物體對斜面體的摩擦力方向沿斜面向下
B．斜面體對物體的作用力大小等于8N
C．地面對斜面體的摩擦力大小等于12N
D．斜面體對地面的壓力大小等于100N
【答案】B
【詳解】A．對物體沿斜面方向有
解得
，方向沿斜面向下
根據(jù)牛頓第三定律可知，物體對斜面體的摩擦力大小為，方向沿斜面向上，故A錯誤；
B．斜面體對物體有支持力、摩擦力，且這兩個力互相垂直，而根據(jù)平衡條件可得斜面體對物體的支持力
由此可知斜面體對物體的作用力大小為
故B正確；
C．運用整體法進行分析，將斜面體和物塊看成一個整體，整體受到斜向右上方的拉力，易知拉力在水平方向的分力
即整體有向右運動的趨勢，根據(jù)平衡條件可知地面給斜面體的摩擦力大小與相同，方向相反，故C錯誤；
D．拉力在豎直方向的分力
整體分析，豎直方向根據(jù)平衡條件有
解得地面對斜面體的支持力
而根據(jù)牛頓第三定律可知，地面對斜面體的支持力大小等于斜面體對地面的壓力，即斜面體對地面的壓力為，故D錯誤。
故選B。
9．（2023秋·高一課時練習）如圖所示，傾角為30°的光滑斜面底端有一擋板，斜面上放置靜止AB兩物體，其質量分別為、，其中物體A與擋板用勁度系數(shù)為的輕質彈簧1連接，AB之間連接一勁度系數(shù)為的輕質彈簧2，開始時整個裝置靜止在斜面上，在B的上端通過一光滑定滑輪連接一質量為的物塊C，用手托著C使其緩慢下移，直到撤去手后整體處于靜止狀態(tài)。取，A、B兩物體沿斜面運動的距離分別為（）

A．0.09m、0.072mB．0.09m、0.008m
C．0.06m、0.0072mD．0.06m、0.008m
【答案】C
【詳解】初始狀態(tài)時，由平衡條件
對AB整體
對B
兩彈簧壓縮量為
，
C緩慢下移直至靜止時
對ABC整體
對BC
兩彈簧壓縮量和伸長量分別為
，
A、B兩物體沿斜面運動的距離分別為
，
故選C。
三：專題精練
一、單選題
10．（2023春·甘肅白銀·高一校考期末）如圖所示，將一塊橡皮擦A放置于一張紙B上，紙放置在桌面右邊緣，用拉力F將紙迅速向右抽出，橡皮擦相對于紙面發(fā)生了滑動，但最終并沒有滑出桌面，則在上述過程中（）
A．橡皮擦始終向右運動，因此橡皮擦受到的摩擦力的方向始終向左
B．橡皮擦給紙面的摩擦力小于紙面給橡皮擦的摩擦力
C．橡皮擦在紙面上運動時，紙一共受到6個力
D．橡皮擦受到的支持力與橡皮擦所受的重力是一對相互作用力
【答案】C
【詳解】A．紙迅速向右抽出，橡皮擦相對紙向左運動，橡皮擦受到的摩擦力方向向右，紙抽出后，橡皮擦相對桌面向右運動，橡皮擦受到的摩擦力方向向左，故橡皮擦受到的摩擦力的方向先向右再向左，故A錯誤；
B．根據(jù)牛頓第三定律可知，橡皮擦給紙面的摩擦力等于紙面給橡皮擦的摩擦力，故B錯誤。
C．橡皮擦在紙面上運動時，紙受到拉力、重力、桌面的支持力，橡皮擦的壓力、橡皮擦對紙的摩擦力，桌面對紙的摩擦力的作用，一共受到6個力，故C正確；
D．橡皮擦受到的支持力與橡皮擦所受的重力是一對平衡力，故D錯誤。
故選C。
11．（2023春·浙江臺州·高一統(tǒng)考期末）為了提升分揀效率，智能翻盤式分揀機器人在快遞行業(yè)被廣泛應用。如圖所示，機器人到達指定投遞口停住后，翻轉托盤使托盤傾角緩慢增大，直至包裹滑下。下列說法正確的是（）

A．包裹對托盤的壓力是托盤的形變而產(chǎn)生的
B．包裹滑動前，托盤對其作用力始終豎直向上
C．包裹滑動后，受到重力、支持力、摩擦力和下滑力的作用
D．包裹滑動后，繼續(xù)增大托盤傾角，包裹所受摩擦力一直增大
【答案】B
【詳解】A．包裹對托盤的壓力是包裹的形變而產(chǎn)生的，故A錯誤；
B．機器人到達指定投遞口停住后，翻轉托盤使托盤傾角緩慢增大，則包裹受力平衡，則包裹滑動前，托盤對其作用力大小等于mg，始終豎直向上，故B正確；
C．包裹滑動后，受到重力、支持力、摩擦力的作用，故C錯誤；
D．包裹滑動后，所受的摩擦力為滑動摩擦，有
f = μFN，F(xiàn)N = mgcsθ
繼續(xù)增大托盤傾角θ增大csθ減小，則包裹所受摩擦力一直減小，故D錯誤。
故選B。
12．（2023秋·高一課時練習）如圖所示，一質量為m的木塊靠在豎直粗糙墻壁上，且受到水平力F的作用，下列說法中正確的是（）

A．若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向豎直向上
B．若木塊靜止，當F增大時，木塊受到的靜摩擦力隨之增大
C．若木塊與墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ，當撤去F時，木塊受到的滑動摩擦力大小等于μmg
D．若撤去F，木塊沿墻壁下滑時，木塊受三個力作用
【答案】A
【詳解】AB．由二力平衡條件可知，若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向豎直向上，F(xiàn)增大時，木塊受到的靜摩擦力不變，A正確，B錯誤；
CD．當撤去F時，木塊與墻之間不再擠壓，它們間沒有彈力，當然也就不存在摩擦力，CD錯誤。
故選A。
13．（2023秋·高一課時練習）在以下四個受力示意圖中，各接觸面均光滑，其中正確畫出靜止的物體M在各接觸面所受到的彈力的是（）
A． B．
C． D．
【答案】A
【詳解】A．根據(jù)受力分析，可知，M只與水平面有相互擠壓的效果，與斜面沒有力的作用，若受斜面彈力的作用，則不能平衡，所以只受到地面的彈力作用，故A正確；
B．根據(jù)受力分析，可知，M的兩端分別與地面和細繩相接觸，由于重力作用，M與地面間有相互的擠壓作用，受到豎直向上的彈力；由于細繩被拉緊，所以還會受到繩子的拉力作用，方向沿繩子收縮的方向，不是沿桿的方向，故B錯誤；
C．根據(jù)受力分析，可知，與M相接觸的地方有兩處，M的下端與半圓形凹槽有相互擠壓的效果，受到指向圓心的彈力F1作用；在半圓凹槽的上端，與M也有相互擠壓的效果，所以M受到彈力F2的作用，方向垂直于細桿向上，不是指向圓心，故C錯誤；
D．根據(jù)受力分析，可知，與M相接觸的物體有兩個，分別是細繩和斜面，由于重力豎直向下，所以M一定會受到沿繩豎直向上的彈力作用；假設M與斜面間有垂直于斜面向上的彈力作用，則M在水平方向上合力不為零，不會處于靜止狀態(tài)，所以M不會受到斜面的彈力，故D錯誤。
故選A。
14．（2023春·廣東揭陽·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，粗糙斜面 Q 靜止在水平地面上，物塊P放在斜面Q上并處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對 P 施加一平行于斜面向上的恒力F，使其沿斜面向上做勻速直線運動。已知Q始終處于靜止狀態(tài)，則在 P 沿斜面向上運動的過程中，下列說法正確的是（）

A． P對Q的摩擦力沿斜面向下
B．P對Q的作用力豎直向下
C．地面對Q有水平向右的摩擦力
D．地面對Q沒有摩擦力
【答案】C
【詳解】A．由于P 在平行于斜面向上的恒力F作用下沿斜面向上做勻速直線運動，滑動摩擦力與相對運動方向相反，故Q對P的摩擦力沿斜面向下，反之P對Q的摩擦力沿斜面向上，故A錯誤；
B．由于物體P沿斜面向上做勻速直線運動，則受力平衡，可知斜面對物體P的作用力一定與恒力F是平衡力，即斜面對物體P的作用力沿斜面向下，則有牛頓第三定律可知P對Q的作用力沿斜面平行向上，故B錯誤；
CD．將物塊P和斜面Q視為整體，則受力分析如下

將恒力F正交分解，整體受力要保持平衡，則地面對Q有水平向右的摩擦力，故C正確，D錯誤。
故選C。
15．（2023·全國·高一專題練習）如圖所示，表面粗糙的斜面頂端安有滑輪，兩物塊P，Q用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，兩物塊和斜面均處于靜止狀態(tài)。當用沿斜面向上逐漸增大的推力推Q時，兩物塊和斜面均靜止不動，則下列說法正確的是（）

A．Q受到的摩擦力一定變大
B．繩上拉力一定變小
C．Q與斜面間的壓力一定變大
D．斜面與地面間的摩擦力一定變大
【答案】D
【詳解】A．因為P、Q兩物體質量關系不確定，所以Q相對于斜面的運動趨勢不確定，如果原來Q的運動趨勢沿斜面向下，則增加推力之后，Q的摩擦力先減小后增加，故A錯誤；
B．因物體P靜止，所受拉力必定一直等于重力，不變，故B錯誤；
C．推力沿著斜面方向，并不會改變Q對斜面的壓力，因此壓力大小一直等于Q重力垂直于斜面的分力大小，故C錯誤；
D．由整體法，斜面與地面間的摩擦力一定等于推力沿著水平方向的分力，一定增大，故D正確；
故選D。
16．（2023秋·高一單元測試）如圖所示，頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平面上，A、B兩物體通過細繩相連，并處于靜止狀態(tài)（不計繩的質量和繩與滑輪間的摩擦）。現(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上，將物體B緩慢拉高一定的距離，此過程中斜面體與物體A仍然保持靜止。在此過程中（）

A．斜面體所受地面的支持力一定變大
B．物體A所受斜面體的摩擦力一定變大
C．物體A與斜面體間的作用力一定變大
D．地面對斜面體的摩擦力一定變大
【答案】D
【詳解】AD．取物體B為研究對象，分析其受力情況如圖所示

則有
，
在將物體B緩慢拉高的過程中，增大，則水平力F和細繩上的拉力T隨之變大。對A、B兩物體與斜面體這個系統(tǒng)而言，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，因拉力F變大，則地面對斜面體的摩擦力一定變大，而豎直方向并沒有增加其他力，故斜面體所受地面的支持力不變；故A錯誤，D正確；
B．在這個過程中盡管繩子張力變大，但是開始時物體A所受斜面體的摩擦力方向未知，故物體A所受斜面體的摩擦力的大小變化情況無法確定，故B錯誤；
C．物體A處于靜止狀態(tài)，A受到斜面的作用力是支持力與摩擦力的合力，物體A受到的支持力與斜面垂直向上大小、方向不變，如果物體A原來受到斜面的摩擦力向下，拉力增大，則摩擦力變大，支持力與摩擦力的合力變大；如果物體A原來受到斜面的摩擦力向上，拉力增大，則摩擦力變小，支持力與摩擦力的合力變??；所以物體A與斜面體間的作用力不一定變大，故C錯誤。
故選D。
17．（2023·全國·高一假期作業(yè)）如圖所示，質量為M的斜面體靜置于水平面，斜面體上表面光滑。小球被輕質細繩系住放在斜面上。小球質量m，斜面傾角，懸線與豎直方向夾角，則下列說法正確的是（）

A．地面對斜面的支持力是
B．地面對斜面的摩擦力是
C．若增大懸線與豎直方向夾角，斜面對小球的彈力增大
D．若增大懸線與豎直方向夾角，繩子對小球的拉力先增大后減小
【答案】C
【詳解】AB．以小球為研究對象，受力分析如圖所示

根據(jù)平衡條件得知，T與N的合力為
則有
解得
以小球和斜面整體為研究對象，受力分析如圖所示

根據(jù)受力平衡可知，地面對斜面的支持力為
地面對斜面的摩擦力為
故AB錯誤；
CD．懸線與豎直方向夾角增大，如圖所示

由圖分析得知小球受到的彈力增大。繩子對小球的拉力先減小后增大，故C正確，D錯誤。
故選C。
18．（2023·全國·高一假期作業(yè)）如圖所示，用三根輕細線a、b、c將兩個小球1和2連接并懸掛。兩小球均處于靜止狀態(tài)，細線a與豎直方向的夾角為30°，細線c水平。若用傳感器測出細線c受到的張力，則可以求出（）

A．細線a對球1的拉力B．細線b對球2的拉力
C．球2受到的重力D．球1受到的重力
【答案】A
【詳解】對a、b整體受力分析，可得
，
可知可以求出細線a對球1的拉力、a、b兩球的重力之和。
故選A。

19．（2023春·安徽·高一安徽省當涂第一中學校聯(lián)考階段練習）如圖所示，質量為m的物塊A靜置于水平臺面上，質量也為m的光滑小球B（可視為質點）放在半球體C上，物塊A與小球B通過細線連接起來，并且細線繞過輕質定滑輪P。物塊A在圖示位置恰好處于靜止狀態(tài)，滑輪P通過豎直的輕桿固定于半球體球心的正上方，細線PA水平，PB剛好與半球體相切且與豎直方向的夾角θ=30°。重力加速度大小為g，不計細線與滑輪間的摩擦，則（）
A．輕桿OP對滑輪的作用力大小為mgB．A受到的摩擦力大小為
C．C受到的摩擦力大小為D．C對B的彈力大小為
【答案】C
【詳解】BD．對小球B分析，受重力、細線拉力、C對B的彈力，如圖
繩子的拉力大小
C對B彈力大小
A受到的摩擦力大小為
故BD錯誤；
A．輕桿對滑輪的作用力大小
故A錯誤；
C．對B、C整體水平方向根據(jù)平衡條件可知C受到的摩擦力大小為
故C正確。
故選C。
20．（2023春·江蘇南通·高一江蘇省南通中學校考期中）某工人使用雙輪手推車運送短鋼管時，手推車裝入鋼管后處于靜止時的側面示意圖如圖所示。推車側面ON與底面OM 垂直，當側面ON與水平方向夾角時，6號鋼管對側面ON的壓力等于其重力G ，忽略一切摩擦，則（）
A．其他鋼管對6號鋼管的作用力大小等于G
B．底面OM受到的壓力小于側面ON受到的壓力
C．若減小角，鋼管仍保持靜止，則鋼管對推車的總作用力將增大
D．若減小角，鋼管仍保持靜止，則底面OM受到的壓力增大
【答案】A
【詳解】A．對6號鋼管進行受力分析，由于鋼管靜止，即受力平衡，則其他鋼管對6號鋼管的作用力與6號鋼管的重力及ON面給的支持力的合力等大反向，如圖甲
重力與支持力的合力大小為G，故其他鋼管對6號鋼管的作用力大小也為G，故A正確；
BD．將所有鋼管視為一個整體，進行受力分析，如圖乙
可得
可知底面OM受到的壓力大于側面ON受到的壓力；若減小角，鋼管仍保持靜止，則底面OM受到的壓力減小，故BD錯誤；
C．將所有鋼管視為整體，根據(jù)受力平衡可知，推車對鋼管整體的作用力與對鋼管整體的重力平衡，故無論如何變化，只要鋼管仍保持靜止，推車對鋼管整體的作用力保持不變，鋼管對推車的總作用力保持不變，故C錯誤。
故選A。
21．（2021春·陜西榆林·高一陜西省神木中學?？茧A段練習）如圖所示，人重600 N，木塊A重400 N，人與木塊、木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.2。人用水平力拉輕繩，使他與木塊一起向右做勻速直線運動，滑輪摩擦忽略不計。下列說法正確的是（）
A．人對輕繩的拉力大小為200 N
B．人對輕繩的拉力大小為100 N
C．人與木塊A間的摩擦力大小為400 N
D．人與木塊A間的摩擦力大小為300 N
【答案】B
【詳解】AB．對人和木塊的整體，由平衡可知
解得
T=100N
選項A錯誤，B正確；
CD．對人受力分析
解得
人與木塊A間的摩擦力大小為100N，選項CD錯誤。
故選B。
22．（2023春·內蒙古呼和浩特·高一統(tǒng)考階段練習）傾角為、質量為的斜面體靜止在水平桌面上，質量為的木塊在水平拉力的作用下沿斜面向上做勻速直線運動，斜面體保持靜止，下列說法正確的是（）
A．木塊受到的摩擦力大小是
B．木塊對斜面體的壓力大小是
C．桌面與斜面體之間沒有摩擦力
D．桌面對斜面體的支持力大小是
【答案】B
【詳解】A．對木塊受力平衡，沿斜面方向有
即，木塊受到的摩擦力大小為
A錯誤；
B．對木塊受力平衡，垂直于斜面方向有
根據(jù)牛頓第三定律可得木塊對斜面體的壓力大小為
B正確；
C．對整體受力平衡分析，整體水平方向受到拉力F作用，所以斜面體一定受到桌面對其的摩擦力，C錯誤；
D．整體豎直方向受力平衡，桌面對斜面體的支持力大小為
D錯誤。
故選B。
23．（2023春·湖南常德·高一漢壽縣第一中學?？茧A段練習）為慶祝全國兩會勝利召開，某景區(qū)掛出34個燈籠（相鄰兩個燈籠之間用輕繩等距連接），燈籠上依次貼著“高舉中國特色社會主義偉大旗幟，為全面建設社會主義現(xiàn)代化國家而團結奮斗”的金色大字，從左向右依次標為1、2、3、……、34。無風時，燈籠均自然靜止，與“全”字燈籠右側相連的輕繩恰好水平，如圖所示。已知每個燈籠的質量均為，取重力加速度，懸掛燈籠的輕繩最大承受力，最左端懸掛的輕繩與豎直方向的夾角為θ。，。下列說法正確的是（）
A．夾角θ的最大值為45°
B．當夾角θ最大時，最底端水平輕繩的拉力大小為
C．當時，最底端水平輕繩的拉力大小為204N
D．當時，第4個燈籠與第5個燈籠之間的輕繩與豎直方向的夾角為45°
【答案】B
【詳解】A．分析可知，當繩子拉力達到最大時，夾角θ的值最大，以整體為研究對象，根據(jù)平衡條件豎直方向有
解得
可得
A錯誤；
B．當夾角θ最大時，以左邊17個燈籠為研究對象，水平方向
解得
B正確；
C．當時，以左邊17個燈籠為研究對象，根據(jù)幾何關系可得
解得
C錯誤；
D．當時，以左邊第5個燈籠到17個燈籠為研究對象，根據(jù)幾何關系可得
解得
可知第4個燈籠與第5個燈籠之間的輕繩與豎直方向的夾角不為45°，D錯誤。
故選B。
二、多選題
24．（2023秋·高一課時練習）如圖所示，在水平地面上疊放著A、B、C三個完全相同的物塊，今用水平力F作用于B時，A、B、C均處于靜止狀態(tài)，則下列判斷正確的是（）

A．B對A的摩擦力大小等于零
B．A對B的摩擦力大小等于
C．地面對C的摩擦力大小等于F
D．B對C的摩擦力大小等于
【答案】AC
【詳解】AB．以物塊A為研究對象，根據(jù)平衡條件知物塊A在水平方向上不受摩擦力作用，即物塊B對物塊A沒有摩擦力，則物塊A對物塊B也沒有摩擦力，A正確，B錯誤；
C．以物塊A、B、C組成的整體為研究對象，根據(jù)平衡條件知地面對物塊C的摩擦力大小等于F，方向水平向左，C正確；
D．以物塊A、B組成的整體為研究對象，根據(jù)平衡條件知物塊C對物塊B的摩擦力大小等于F，方向水平向左，則物塊B對物塊C的摩擦力大小等于F，方向水平向右，D錯誤。
故選AC。
25．（2023春·甘肅張掖·高一高臺縣第一中學?？茧A段練習）如圖所示，兩個完全相同的小球a、b，用輕彈簧N連接，輕彈簧M和輕繩一端均與a相連，另一端分別固定在豎直墻和天花板上，彈簧M水平，當輕繩與豎直方向的夾角為時，M、N伸長量剛好相同。若M、N的勁度系數(shù)分別為、，a、b兩球的質量均為m，重力加速度大小為g，則以下判斷正確的是（）

A．
B．輕繩上的拉力與彈簧N上的彈力之比為
C．若剪斷彈簧M，則在剪斷的瞬間，b球的加速度大小為g
D．若剪斷輕繩，則在剪斷的瞬間，a球的加速度大小為4g
【答案】BD
【詳解】AB．以a球、輕彈簧N、b球為整體，由受力平衡得
，
以b球為對象，由受力平衡得
聯(lián)立可得
，
故A錯誤，B正確；
C．若剪斷彈簧M，則在剪斷的瞬間，彈簧N的彈力保持不變，則b球受力不變，b球的加速度為0，故C錯誤；
D．若剪斷輕繩，則在剪斷的瞬間，a球的重力、彈簧M和彈簧N的彈力均保持不變，則a球受到的合力大小等于剪斷輕繩前繩子的拉力大小，則a球的加速度大小為
故D正確。
故選BD。
26．（2023·全國·高一假期作業(yè)）如圖所示，A、B質量分別為mA和mB，疊放在傾角為θ的斜面上以相同的速度勻速下滑，則（）

A．A、B間無摩擦力作用
B．B受到的滑動摩擦力大小為（mA＋mB）gsinθ
C．B受到的靜摩擦力大小為mAgsinθ
D．取下A物體后，B物體仍能勻速下滑
【答案】BCD
【詳解】A．對A分析有
因此A、B間有靜摩擦力的作用。A錯誤；
B．對AB整體分析有
B正確；
C．A給B的摩擦力為靜摩擦力，大小為mAgsinθ，C正確；
D．取走物體A后，物體B有
物體B仍能做勻速直線運動，D正確。
故選BCD。
27．（2021秋·福建寧德·高一福建省寧德第一中學校考階段練習）如圖所示，在恒力F作用下，a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運動，則關于它們受力情況的說法正確的是（）
A．a(chǎn)一定受到4個力B．b可能受到4個力
C．a(chǎn)與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D．a(chǎn)與b之間一定有摩擦力
【答案】AD
【詳解】BD．對物體b受力分析，受重力、支持力和a對b的摩擦力，共3個力，處于三力平衡狀態(tài)，故B錯誤，D正確；
C．對物體a、b整體受力分析，豎直方向受重力、恒力F，若墻壁對整體有支持力，水平方向不能平衡，故墻壁對a沒有彈力，也沒有摩擦力，故C錯誤；
A．對物體a受力分析，受重力、恒力F、物體b對其的壓力和靜摩擦力，故物體a受到4個力，故A正確。
故選AD。
28．（2022秋·云南玉溪·高一云南省玉溪第一中學?？茧A段練習）如圖所示，物體甲、乙質量分別為和，不計滑輪與繩間摩擦、繩的重力，若整個系統(tǒng)靜止，取。則（）
A．物體乙受到4個作用力
B．地面對乙的摩擦力大小
C．乙對地面的壓力大小
D．繩中拉力大小
【答案】AB
【詳解】D．甲處于平衡狀態(tài)，受力分析可知，繩子上的拉力
故D錯誤；
ABC．對乙受力分析如圖所示
可知乙物體受四個力的作用，乙靜止，處于平衡狀態(tài)，則有
水平方向
豎直方向
聯(lián)立解得
，；
則地面對乙的摩擦力為，根據(jù)牛頓第三定律知：乙對地面壓力的大小
故AB正確，C錯誤；
故選AB。
29．（2022秋·云南玉溪·高一云南省玉溪第一中學?？茧A段練習）如圖所示，三個木塊A、B、C的質量均為m，在水平推力的作用下靜止靠在豎直的墻面上。已知A的左側是光滑的，其余所有接觸面均粗糙，動摩擦因數(shù)均為，下列說法正確的是（）
A．A、B、C三個木塊所受的摩擦力均為
B．A對B的摩擦力豎直向上，大小是
C．B對C的摩擦力豎直向下，大小是
D．墻對C的摩擦力豎直向上，大小是
【答案】CD
【詳解】AD．根據(jù)題意可知，三個木塊A、B、C均靜止，分別對三個物塊受力分析，由平衡條件可知，A、B、C三個木塊所受的摩擦力均為，不等于，方向豎直向上，對A、B、C三個木塊整體受力分析，由平衡條件可知，C受墻壁豎直向上的靜摩擦力，大小為，故A錯誤，D正確；
C．根據(jù)題意，對C受力分析，受豎直向下的重力、壁豎直向上的靜摩擦力，由平衡條件可知，B對C的摩擦力豎直向下，大小是，故C正確；
B．同理對B、C整體受力分析可得，A對B的摩擦力豎直向下，大小是，故B錯誤。
故選CD。
30．（2023秋·四川涼山·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，傾角為的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接，連接b的一段細繩與斜面平行。在a中的沙子緩慢流出的過程中，a、b、c都處于靜止狀態(tài)。則（）
A．b對c的壓力減小
B．c對b的摩擦力方向可能平行于斜面向上
C．地面對c的摩擦力方向水平向左
D．地面對c的支持力減小
【答案】BC
【詳解】AB．根據(jù)題意，對受力分析，一定受重力、的支持力和繩子的拉力，如圖所示
由平衡條件可知
可知，在a中的沙子緩慢流出的過程中，的質量不變，則的支持力不變，由牛頓第三定律可知，b對c的壓力不變，又有
若有
則c對b的摩擦力方向平行于斜面向上，若有
則c對b的摩擦力方向平行于斜面向下，若有
則c對b的摩擦力為，故A錯誤，B正確；
CD．根據(jù)題意，對整體受力分析，如圖所示
在a中的沙子緩慢流出的過程中
逐漸減小，由平衡條件有
可知，增大，地面對c的摩擦力方向水平向左，故D錯誤，C正確。
故選BC。
31．（2023春·廣東揭陽·高一?？几傎悾┐植谒降孛嫔嫌幸毁|量為M、傾角為30°的粗糙楔形物體C，斜面上有一個質量為的物塊B，B與一輕繩連接，且繞過一固定在天花板上的定滑輪，另一端水平與一結點連接一個質量為m的小球A，右上方有一拉力F，初始夾角，如圖所示?，F(xiàn)讓拉力F順時針緩慢轉動90°且保持α角大小不變，轉動過程B、C始終保持靜止。已知B與滑輪間的細繩與斜面平行，重力加速度為g。下列說法正確的是（）
A．拉力F一直減小
B．BC間的摩擦力先減小再增大
C．物體C對地面的壓力先減小再增大
D．物體C對地面的摩擦力的最大值為
【答案】AC
【詳解】A．對題圖右側結點處受力分析，α角大小不變，可以使用輔助圓方法判斷力的動態(tài)變化情況，如圖所示
通過分析可得先增大再減小，F(xiàn)一直減小，A正確；
B．初始狀態(tài)，對A分析可得繩子拉力，對B分析，可發(fā)現(xiàn)
即一開始B與C間的靜摩擦力為零，故當繩子拉力從先增大再減小到，B、C間的靜摩擦力方向一直沿斜面向下且先增大再減小，B錯誤；
CD．將B、C看成整體，豎直方向有
由于先增大再減小，故先減小再增大，故物體C對地面的壓力先減小再增大，故C正確；
D．水平方向上有
當最大時，即此時F水平，對A分析可計算得
所以
故D錯誤。
故選AC。
32．（2023秋·遼寧·高一校聯(lián)考期末）如圖所示，半圓形框架豎直放置在粗糙的水平地面上，其外側一光滑的小球在水平外力的作用下處于靜止狀態(tài)，與圓心的連線與水平面的夾角為，將力在豎直面內沿順時針方向緩慢地轉過，期間框架與小球始終保持靜止狀態(tài)。在此過程中下列說法正確的是（）
A．地面對框架的摩擦力始終為零
B．框架對小球的支持力先減小后增大
C．拉力的最小值為
D．框架對地面的壓力一直減小
【答案】CD
【詳解】A．以框架與小球組成的整體為研究對象，整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由圖可知，F(xiàn)在順時針方向轉動的過程中，F(xiàn)沿水平方向的分力逐漸減小，所以地面對框架的摩擦力始終在減小，故A錯誤；
BC．以小球為研究對象，分析受力情況，作出受力示意力圖
如圖所示，根據(jù)幾何關系可知，當F順時針轉動至豎直向上之前，支持力逐漸減小，F(xiàn)先減小后增大，當F的方向沿圓的切線方向向上時，F(xiàn)最小，此時為
F=mgcsθ
故B錯誤，C正確；
D．以框架與小球組成的整體為研究對象，整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由圖可知，F(xiàn)在順時針方向轉動的過程中，F(xiàn)沿豎直方向的分力逐漸增大，所以地面對框架的支持力始終在減小，框架對地面的壓力始終在減小，故D正確。
故選CD。
33．（2023秋·湖南懷化·高一統(tǒng)考期末）如圖用三根細線a、b、c將兩個小球1和2連接并懸掛，其中小球1的重力，小球2的重力，兩小球處于靜止狀態(tài)，已知細線a與豎直方向的夾角為37°，細線c水平，重力加速度為g，，則（）
A．細線a對小球1的拉力為20N
B．細線b對小球2的拉力為15N
C．細線c對小球2的拉力為10N
D．細線b與豎直方向夾角大小為53°
【答案】ABD
【詳解】AC．以小球1和2為整體，根據(jù)受力平衡可得
聯(lián)立解得
，
故A正確，C錯誤；
BD．以小球2為對象，根據(jù)受力平衡可得
設細線b與豎直方向夾角為，則有
解得
故BD正確。
故選ABD。
34．（2023秋·遼寧錦州·高一渤海大學附屬高級中學?？计谀┤鐖D所示，表面光滑的半球體放置于水平地面上，半球體的頂部焊接一光滑豎直輕桿，為半球的球心，質量為的物體B套在輕桿上，輕繩一端與B連接，另一端與質量為的光滑球A相連。現(xiàn)用一豎直向上的拉力作用在B上，使其緩慢向上運動，整個過程中A始終沒有離開半球，半球始終靜止在水平地面上，下列說法正確的是（）
A．繩上拉力變小B．半球對A的支持力減小
C．地面對半球體的支持力不變D．地面與半球體間無摩擦力
【答案】ABD
【詳解】AB．由于B緩慢向上運動，可知A也緩慢在半球上運動，A、B都處于動態(tài)平衡過程，對A受力分析，如下圖所示
根據(jù)相似三角形，由幾何關系可得
B緩慢向上運動，OB變大，繩長、半球半徑OA不變，所以半球對A的支持力減小，繩上拉力減小，故AB正確；
CD．在豎直方向上對B列平衡方程得
為繩與輕桿的夾角，B向上運動，減小，變大，減小，所以無法確定如何變化，因此的變化情況無法確定。對A、B和半球體組成的整體受力分析，由于的變化情況無法確定，因此地面對半球的支持力變化無法確定，由于整體沒有水平方向上的力，那么地面對半球沒有摩擦力，故C錯誤，D正確。
故選ABD。
三、解答題
35．（2023秋·山東濟南·高一濟南市歷城第二中學校考專題練習）如圖所示，質量為的滑塊靜置于一粗糙的斜面上，現(xiàn)用一平行于斜面的力推滑塊，使滑塊沿斜面向上勻速運動，已知斜面體質量為，且始終靜止，取，求：
（1）斜面對滑塊的摩擦力；
（2）地面對斜面體的摩擦力和支持力。

【答案】（1）5N；（2）；135N
【詳解】（1）以滑塊為研究對象，分析受力情況如圖，滑塊向上勻速運動時，則有
則得斜面對滑塊的摩擦力
（2）以整體為研究對象，整體的合力為零，分析受力情況，根據(jù)平衡條件得
，
解得
，

36．（2023秋·高一課時練習）如圖所示，一輕質細繩跨過定滑輪和動滑輪與和A點連接，、、斜面質量。、、M均保持靜止，此時細繩與豎直方向的夾角、斜面與水平面的夾角，不計滑輪與繩的摩擦。（，，）求：
（1）細繩的拉力大小；
（2）斜面對物體的摩擦力大小和斜面對地面的摩擦力大小。

【答案】（1）；（2），
【詳解】（1）對O點分析，根據(jù)受力平衡可得
解得細繩的拉力大小為
（2）對受力分析，設摩擦力沿斜面向上，則有
解得斜面對物體的摩擦力大小為
假設成立；
以M和整體受力分析，根據(jù)受力平衡可得
37．（2023秋·河南漯河·高一統(tǒng)考期末）用三根輕質細線a、b、c將重力為的小球1和重力為G的小球2連接并懸掛，如圖所示，兩小球處于靜止狀態(tài)，細線a與豎直方向的夾角為，細線c水平。
（1）求細線a、c分別對小球1和2的拉力大??；
（2）求細線b對小球2的拉力。
【答案】（1），；（2）方向，與水平方向夾角
【詳解】（1）對1、2小球整體進行受力分析得
（2）設細線b與水平方向的夾角為，對c球受力分析得
解得
則
方向：與水平方向夾角。
38．（2023秋·吉林白城·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，輕繩一端連接放置在水平地面上的物體Q，另一端繞過固定在天花板上的光滑定滑輪與小球P連接，P、Q始終處于靜止狀態(tài)。已知物體P重為，連接Q的細繩與水平面所成的夾角為30°。求：
（1）細繩對定滑輪的作用力大?。?br>（2）物體Q受到的摩擦力大小。
【答案】（1）；（2）
【詳解】（1）細繩受到的拉力
則細繩對滑輪的作用力
解得
（2）對于物體Q，其受力如圖所示
在水平方向上有
解得
整體法
隔離法
概念
將加速度相同的幾個物體作為一個整體來分析的方法
將研究對象與周圍物體分隔開的方法
選用原則
研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度
研究系統(tǒng)內物體之間的相互作用力

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