1、必修一 第二章 第 3 讲一、选择题(本题共 10 小题， 15 题为单选，610 题为多选)1.(2016山东日照第一中学期末) 如图所示，物块 a、b 的质量分别为 2m、m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力 F 作用下，两物块均处于静止状态，则 ( 导 学 号 51342206B )A物块 b 受四个力作用B物块 b 受到的摩擦力大小等于 2mgC物块 b 对地面的压力大小等于 mgD物块 a 受到物块 b 的作用力水平向右解析 对 a 分析， a 受到竖直向下的重力、墙壁的支持力、b 的弹力，要想保持静止，必须在竖直方向上受到 b 向上的静摩擦力，故 fbaG a2mg， B 正确
2、；对 b 分析，受到竖直向下的重力、地面的支持力、a 的静摩擦力、a 的弹力以及推力 F，共 5 个力作用，在 竖直方向上有Gbf abN ，故 N3mg，即物 块 b 对地面的压力大小等于 3mg，A、C 错误；物块 a 受到物块b 的水平向右的弹力和竖直向上的摩擦力，合力的方向不是水平向右，D 错误。2(2016广东深圳第一次调研) 在固定的斜面体 Q 上放一物块 P，P 静止不动；现分别将沿平行斜面向上、水平向左、竖直向下和垂直纸面向外( 未画出) 的力 F 作用于 P，P 仍静止不动，如图所示。下列判断正确的是 ( D )导 学 号 51342207A图甲中 Q 对 P 的支持力增大B
3、图乙中 Q 对 P 的摩擦力减小C图丙中 P 受到的合外力增大D图丁中 P 所受的摩擦力增大解析 图甲中， Q 对 P 的支持力等于 P 的重力垂直斜面方向的分力，与 F 的大小无关，所以 Q 对 P 的支持力不变，故 A 错误；图乙中，把 F 分解到沿斜面方向和垂直于斜面方向，根据平衡条件可知，P 受到的摩擦力等于重力沿斜面向下的分力与 F 沿斜面向下的分力之和，所以摩擦力增大，故 B 错误；P 处于静止状态，合力为零，则图丙中 P 受到的合外力不变，故C 错误； 图丁中，施加垂直纸面向外的力 F，根据平衡条件可知，P 受到的摩擦力 fmgsin，所以 P 所受摩擦力增大，故 D 正确。F2
4、 mgsin23(2017吉林省重点中学第二次模拟考试) 如图所示，物体 P、Q 用轻绳与轻弹簧跨过定滑轮连接。P 静止在倾角为 45的粗糙斜面上，Q 悬挂着，定滑轮通过轻杆固定在斜面顶端，且轻杆与斜面平行。已知质量 mP3m Q，不计滑轮摩擦，下列说法中正确的是( B )导 学 号 51342208A支撑滑轮的轻杆对滑轮的弹力方向沿轻杆方向B轻弹簧中弹力等于 mQgC物体 P 所受向上的摩擦力为 mPgsin45D物体 P 所受支持力为 mPgsin45解析 滑轮在轻杆弹力和两侧轻绳的拉力作用下处于平衡状 态，支撑滑 轮的轻杆对滑轮的弹力方向沿两侧轻绳夹角的角平分线斜向上， 选项 A 错误；
5、轻弹簧中弹力等于 mQg，选项 B 正确；由于物体 P 受到沿斜面向上的拉力作用，所以物体 P 所受沿斜面向上的摩擦力一定小于 mPgsin45，选项 C 错误；物体 P 所受支持力为 mPgcos45，选项 D 错误。4(2016安徽黄山质检)如图所示，一根细绳的上端系在 O 点，下端系一个小球 B，放在斜面 A 上，斜面体放置于水平地面上，所有接触面光滑。现用水平推力 F 向右推斜面体使之在水平面上向右缓慢运动一段距离(细绳尚未到达平行于斜面的位置) 。在此过程中( D )导 学 号 51342209A斜面体对小球 B 的支持力减小B绳对小球 B 的拉力增大C地面对斜面体的支持力不变D水平
6、推力 F 增大解析 对球受力分析，如 图 甲所示，根据平衡条件，在向右缓慢运动的过程中， 细绳的拉力逐渐变得与斜面平行，故 细绳的拉力在减小，斜面体 对 小球 B 的支持力在增大，故 A、B错误；根据牛顿第三定律，球对 斜面体的压力也增大， 对斜面体受力分析，受推力、支持力、重力和压力，如图乙所示，根据平衡条件有 FNsin ，NMg Ncos，由于 N 增大，故支持力 N和推力 F 均增大，故 C 错误， D 正确。5(2016浙江嘉兴期末) 科技的发展正在不断地改变着我们的生活，如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上，
7、如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为 G，则下列说法正确的是 ( D )导 学 号 51342210A手机受到的支持力大小为 GcosB手机受到的支持力不可能大于 GC纳米材料对手机的作用力大小为 GsinD纳米材料对手机的作用力竖直向上解析 因为采用了纳米微吸材料，斜面会 对手机存在一个吸引力，所以手机受到的支持力大小不可能为 Gcos，其大小可能大于 G，也可能小于 G，取决于吸引力的大小，A 、B 错误；手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力，故 纳米材料 对手机的作用力竖直向上，大小等于 G，C 错误，D 正确。易错分析：本题的关键是需要知道题目中的重要信息，如果做题
8、不认真，会忽略斜面 对手机的吸引力，从而错选 A、B 或 C。6(2016辽宁沈阳东北育才学校月考) 如图甲所示，一物块在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力 F 作用下，斜面体和物块始终处于静止状态。当外力 F 按照图乙所示规律变化时，下列说法正确的是 ( AC )导 学 号 51342211A地面对斜面体的摩擦力逐渐减小B地面对斜面体的摩擦力逐渐增大C物块对斜面体的摩擦力可能一直增大D物块对斜面体的摩擦力可能一直减小解析 设斜面倾角为 ，对整体分析，水平方向上受力平衡，有 Fcosf，可知地面对斜面体的摩擦力逐渐减小，故 A 正确， B 错误。对物块分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力处于平衡，
9、若拉力的最大值大于重力的下滑分力，静摩擦力沿着斜面向下，则Ff mg sin 0，故拉力减小后，静摩擦力先减小后反向增大；若拉力的最大 值小于重力的下滑分力，静摩擦力沿着斜面向上，则 Ffmg sin0，故拉力减小后，静摩擦力一直增大，故 C 正确， D 错误。7(2016吉林东北师大附中二模) 如图，在楔形木块的斜面与竖直墙之间放置一个质量为 m 的光滑铁球，楔形木块置于水平粗糙地面上，斜面倾角为 ，球的半径为 R。现对球再施加一个水平向左的压力 F，F 的作用线通过球心 O。若 F 缓慢增大而整个装置仍保持静止。则在此过程中 ( AC )导 学 号 51342212A竖直墙对铁球的作用力始
10、终大于水平外力 FB斜面对铁球的作用力缓慢增大C斜面对地面的摩擦力保持不变D地面对楔形木块的支持力缓慢增大解析 以铁球为研究对象，分析受力，作出受力分析 图如图所示，根据平衡条件得知，竖直墙对铁球的作用力 N2FN 1sinF，即竖直墙对铁球的作用力始终大于水平外力 F，故 A 正确。由图得到 mgN 1cos，因 为 mg、 均不变，则斜面对铁球的支持力 N1 保持不 变，故 B 错误。以楔形木块为研究对象，球对楔形木块的压力不变，楔形木 块受力情况不变， 则楔形木块对 地面的摩擦力保持不变，地面对楔形木块的支持力也不 变，故 C 正确，D 错误。8(2016湖南郴州质量监测) 如图所示，形
11、状和质量完全相同的两个圆柱体 a、b 靠在一起，表面光滑，重力为 G，其中 b 的下半部刚好固定在水平面 MN 的下方，上边露出另一半，a 静止在平面上。现过 a 的轴心施加水平作用力 F，可缓慢地将 a 拉离平面一直滑到 b 的顶端，对该过程分析，则应有 ( BC )导 学 号 51342213A拉力 F 先增大后减小，最大值是 GB开始时拉力 F 最大为 G，以后逐渐减小为 03Ca、b 间的压力开始最大为 2G，以后逐渐减小到 GDa、b 间的压力由 0 逐渐增大，最大为 G解析 对于 a 球，受到重力 G、拉力 F 和 b 的支持力 N，由平衡条件得FN cos，NsinG，则 F ，
12、N ，根据数学知 识 可知， 从 30增大到 90，F 和 NGtan Gsin均逐渐减小；当 30 时，F 有最大值为 G，N 有最大值为 2G，故 B、C 正确。39.(2017湖南长沙第一中学月考) 如图所示，倾角为 的斜面体 c 置于水平地面上，小物块 b 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏 a 连接，连接 b 的一段细绳与斜面平行，在 a 中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c 都处于静止状态，则下列说法正确的是( ABD )导 学 号 51342214Ab 对 c 的摩擦力可能始终增大B地面对 c 的支持力始终变大Cc 对地面的摩擦力方向始终向左D滑轮对绳的作用力方向始终不变
13、解析 a 中沙子缓慢流出的过程中， a 的重力不断减小，与之相连的绳子中的拉力也减小，对于 b，它受重力、支持力、拉力和摩擦力而静止，因 a、b 间质量关系不明确，故 b 所受的摩擦力可能始终增大，也可能先向下减小到零后反向再增大，故 A 正确；再以 b、c 为整体分析，它在一个逐渐减小的拉力作用下静止，因拉力在 竖直方向上的分力逐 渐减小，在水平方向上的分力也逐渐减小，致使地面 对 c 的支持力变大，地面 对 c 的摩擦力方向始终向左，且逐 渐减小，故 B 正确， C 错误；绳中的拉力大小逐渐减小，而 轻绳 的一侧平行于斜面，另一 侧在竖直方向上，由平行四边形定则 知，滑 轮对绳的作用力方向
14、始 终不变，故 D 正确。10(2016浙江六校联考)如图所示，木板 C 放在水平地面上，木板 B 放在 C 的上面，木板 A 放在 B 的上面，A 的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上，A、B、C 质量相等，且各接触面间动摩擦因数相同，用大小为 F 的力向左拉动 C，使它以速度 v 匀速运动，三者稳定后弹簧测力计的示数为 T。则下列说法正确的是 ( ACD )导 学 号 51342215AB 对 A 的摩擦力大小为 T，方向向左BA 和 B 保持静止，C 匀速运动CA 保持静止，B 和 C 一起匀速运动DC 受到地面的摩擦力大小为 FT解析 由题意知， A、B、C 质量相等，且各接触面
15、 间动摩擦因数相同，再依据滑动摩擦力公式 fN 可知 B、C 之间 的滑动摩擦力大于 A、B 之间 的滑动摩擦力，因此在力 F 作用下，B、C 作为一整体运动；A 受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，根据平衡条件可知 B 对 A的摩擦力大小为 T，方向向左，故 A、C 正确， B 错误。因为物体间力的作用是相互的，则物体B、C 整体受到 A 对它水平向右的摩擦力，大小 为 T；由于 B、C 整体做匀速直线运动， 则 B、C整体受到的水平向左的拉力 F 和水平向右的两个摩擦力平衡(A 对 B 的摩擦力和地面对 C 的摩擦力) ，根据平衡条件可知，C 受到地面的摩擦力大小为 FT，故 D 正确。二
16、、非选择题11如图所示，质量 M2 kg 的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量 m kg 的小3 3球相连。今用跟水平方向成 30角的力 F10 N 拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，3运动中 M、m 的相对位置保持不变，g10m/s 2，求运动过程中轻绳与水平方向的夹角 及木块 M 与水平杆间的动摩擦因数。 导 学 号 51342216答案 30 35解析 以 M、m 整体为研究对象。由平衡条件得水平方向 Fcos30F N0竖直方向 FNFsin30 Mgmg 0由得 35以 m 为研究对象，由平衡条件得水平方向 Fcos30F Tcos0竖直方向 Fsin30F Tsinmg0由得 3012重为 G 的木块与水平地面间的动摩擦因数为 ，一人欲用最小的作用力 F 使木块做匀速运动，则此最小作用力的大小和方向应如何？ 导 学 号 51342217答案 与水平方向成 角斜向上且 tanG1 2解析 木块在运动过程中受摩擦力作用，要减小摩擦力， 应使作用力 F 斜向上，设当 F斜向上与水平方向的夹角为 时， F 的值最小。木块受力分析如图所示，由平衡条件知：FcosF N0 ，FsinF NG 0解上述二式得：FGcos sin令 tan，则 sin ，cos1 2 11 2可得 F Gcos sin G1 2cos 可见当 时，F 有最小值，即 FminG1 2
