备考2024届高考物理一轮复习强化训练第二章相互作用专题三受力分析共点力的平衡斜面模型中的平衡问题

这是一份备考2024届高考物理一轮复习强化训练第二章相互作用专题三受力分析共点力的平衡斜面模型中的平衡问题，共3页。试卷主要包含了斜面上滑块的受力分析，水平面上的斜面体的受力分析等内容，欢迎下载使用。
2.水平面上的斜面体的受力分析
1.如图所示，倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是（ D ）
A.木块受到的摩擦力大小是mgcsα
B.木块对斜面体的压力大小是mgsinα
C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcsα
D.桌面对斜面体的支持力大小是（M＋m）g
解析 对木块进行受力分析，其受重力mg、支持力N和静摩擦力f作用，如图所示，根据力的平衡条件，可知木块受到的静摩擦力大小为mgsinα，斜面体对木块的支持力大小为mgcsα，根据牛顿第三定律可知木块对斜面体的压力大小为mgcsα，则A、B项错误；对木块和斜面体整体进行受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的摩擦力为0，支持力大小为（M＋m）g，则C项错误，D项正确.
2.[多选]如图所示，倾角为θ的斜面体C置于地面上，A、B两物体上下叠放并一起沿着C的上表面匀速下滑，B上表面保持水平，斜面体C始终保持静止，则（ AC ）
A.斜面体C与物体B之间的动摩擦因数大小为tanθ
B.物体A受到B施加的摩擦力水平向右
C.斜面体C对B施加的作用力竖直向上
D.地面对斜面体C的摩擦力水平向左
解析 依题意，把A、B看成一个整体，则有Mgsinθ＝μMgcsθ，可得斜面体C与物体B之间的动摩擦因数大小为μ＝tanθ，故A正确；物体A匀速运动，所受合力为零，可知A只受重力及B的支持力的作用，受到B施加的摩擦力为零，故B错误；把A、B看成一个整体，由平衡条件可知，斜面体C对B施加的作用力与整体的重力等大、反向，即方向竖直向上，故C正确；由选项C分析可知，C对A、B整体的作用力方向竖直向上，结合牛顿第三定律可知A、B对C的作用力方向竖直向下，由平衡条件可知，地面对斜面体C的摩擦力为零，故D错误.
3.[多选]如图所示，斜面体P放在水平面上，斜面的倾角为θ，物体Q放在斜面上，Q受到一个水平向右的作用力F，P和Q都保持静止，这时Q受到的静摩擦力大小为f1，P受到水平面的静摩擦力的大小为f2，现增大F，若P、Q仍静止，则（ BC ）
A.f1一定变大B.f1不一定变大
C.f2一定变大D.f2不一定变大
解析 对物体Q受力分析，Q受推力F、重力、支持力，也可能受摩擦力，当mgsinθ＞Fcsθ时，摩擦力沿着斜面向上，大小为f1＝mgsinθ－Fcsθ，F增大时，f1变小；当mgsinθ＝Fcsθ时，摩擦力为零，F继续增大时，f1变大，方向沿斜面向下，A错误，B正确.对P、Q整体受力分析，则有f2＝F，F增大时，f2一定变大，C正确，D错误.
滑块运动情况
在斜面上静止
沿斜面匀速下滑
在外力作用下匀速上滑
示意图
受力分析
沿斜面方向：f静＝mgsinθ.垂直斜面方向：N＝mgcsθ.
沿斜面方向：f＝mgsinθ.垂直斜面方向：N＝mgcsθ.μ＝tanθ.
沿斜面方向：f＋mgsinθ＝Fcsα.垂直斜面方向：N＋Fsinα＝mgcsθ.μ＝fN.
隔离法分析
滑块（静止或匀速下滑）
斜面体（静止）
沿斜面方向：f＝mgsinθ
垂直斜面方向：N＝mgcsθ
竖直方向：FN＝f'sinθ＋N'csθ＋Mg＝F'＋Mg
水平方向：f'csθ＝N'sinθ
其中f'＝f，N'＝N，F'＝F
整体法分析
以斜面体和滑块整体为研究对象，
FN＝（M＋m）g.