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    普通高中物理学业水平合格性考试复习第二章物体间的相互作用课件

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    普通高中物理学业水平合格性考试复习第二章物体间的相互作用课件

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    这是一份普通高中物理学业水平合格性考试复习第二章物体间的相互作用课件,共60页。PPT课件主要包含了弹力胡克定律,地球的吸引,Gmg,竖直向下,几何中心,悬挂法,直接接触,Fkx,劲度系数,弹簧本身等内容,欢迎下载使用。
    1.重力(1)定义:由于      而使物体受到的力. (2)大小:    . (3)方向:     . (4)重心:质量分布均匀、有规则形状的物体,其重心在物体的     ,物体的重心可以    物体上,质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可采用     确定. 
    2.弹力(1)定义:发生   的物体由于要恢复原状对与它接触的物体产生力的作用. (2)产生条件(必备条件)①两物体     ; ②物体发生     . (3)方向:弹力的方向总是与使物体形变的外力的方向相反.
    (4)大小①与    程度有关,一般用平衡条件或动力学规律求出; ②弹簧弹力的大小——胡克定律:     .(式中的k被称为     ,它的单位是    ,它由     决定;式中的x是弹簧的    ) 
    A.图甲中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.图丙中,即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于球发生了形变D.图丁中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
    例1(东莞学业水平模拟)足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年的喜爱.如图所示为四种与足球有关的情景,下列说法正确的是(  )
    【解析】静止的足球受到的弹力是地面对它的支持力,不是它的重力,A错误;静止在光滑水平面上相互接触的两个球之间没有弹力,如果存在弹力,两个球在水平方向上受力不平衡,不可能静止,B错误;即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于脚发生了形变,球发生的形变产生的弹力是作用给脚的,C错误;网中的足球受到弹力是网发生了形变,足球发生形变是对网有弹力的作用,D正确.【答案】D
    1.(2022·江门学业水平模拟)毛泽东的诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”道出了地球自转对地表物体的影响.下列关于地表的某一物体所受重力,说法正确的是(  )A.物体所受重力方向一定指向地心B.地球表面物体所受重力就是地球与物体间的万有引力C.物体在地表随地球一起自转所需向心力的方向都指向地心D.以上说法都不对
    【解析】 物体所受重力方向一定竖直向下,不一定指向地心,故A错误;地球表面物体所受重力就是地球与物体间的万有引力的分力,故B错误;物体在地表随地球一起自转所需向心力的方向都指向地轴,故C错误;故D正确.
    2.(珠海学业水平模拟)如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶,是我国古代雕塑艺术的稀世之宝.飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为(  )A.马跑得快的缘故B.马蹄大的缘故C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
    【解析】 马的重心位置在马身上而不在飞燕上,但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上,才能保持平衡,故D正确.
    例2 如图所示,对物体A所受的力(P为重心,接触面均光滑)分析不正确的是(  )
    A B C D
    【解析】判断弹力的有无,可以采用拆除法:“拆除”与研究对象(受力物体)相接触的物体(如题中的绳或接触面),如果研究对象的运动状态不发生改变,则不受弹力,反之则受到弹力的作用.则可看出各受力图中D选项错误,FN2这个弹力不存在.【答案】D
    【名师点评】几种典型的弹力方向
    3.(2019·1月广东学业水平测试)研究静止放在水平桌面上的书本对桌面的压力,下列说法正确的是(  )A.书本对桌面的压力就是书本所受的重力B.书本对桌面的压力作用在书上C.书本对桌面的压力是由于书本的形变引起的D.书本对桌面的压力大于桌面对书本的支持力
    4.(2020·阳江学业水平模拟)如图所示,在固定于天花板的轻弹簧的下端挂一个小球,小球所受的重力为G.现使小球靠在倾角为α的光滑斜面上,但仍然使轻弹簧保持竖直方向,则该斜面对小球产生的弹力大小为(  )A.Gcs αB.Gtan αC.G D.0
    【解析】 现使小球靠在倾角为α的光滑斜面上,但仍然使轻弹簧保持竖直方向,小球除受到重力外,还受到弹簧竖直向上的弹力,斜面对小球没有弹力,否则小球不可能处于平衡状态,故A、B、C错误,D正确.
    例3(广州学业水平模拟)某同学探究一轻弹簧的弹力与弹簧形变量的关系的实验时,得到弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像如图所示.下列说法正确的是(  )A.该弹簧的原长为7 cmB.该弹簧的劲度系数为100 N/mC.该弹簧长度为7 cm时,弹簧弹力的大小为7 ND.该弹簧弹力的大小为2 N时,弹簧长度一定为7 cm
    例4(2020·清远学业水平模拟)一根弹簧原长10 cm,挂上2 N的钩码时,弹簧伸长1 cm.当这根弹簧挂上6 N的重物时,弹簧伸长了(在弹性限度内)(  )A.3 cmB.13 cmC.4 cmD.14 cm
    5.(2022·7月广东学业水平测试)东汉时期的郑玄提出:“假令弓力胜三石,引之中三尺,弛其弦,以绳缓擐之,每加物一石,则张一尺.”包含的意思是在弓弦上每增加一石的重物,弓就伸张一尺.这一表述远早于胡克定律.根据胡克定律,在弹性限度内,弹簧的弹力(  )A.与弹簧长度成正比B.与弹簧长度成反比C.与弹簧的形变量成正比D.与弹簧的形变量成反比
    6.如图所示,轻质弹簧一端固定在天花板上,另一端悬挂一物块,静止时弹簧长度为x0.在物块下方又悬挂了一个同样的物块,静止后弹簧的长度为x(弹簧未超过弹性限度),求弹簧的原长为(  )A.l=x0B.l=xC.l=2x0-xD.l=2x0+x
    【解析】 设物块的质量为m,弹簧原长为l,由胡克定律可得,弹簧弹力的大小为mg=k(x0-l),2mg=k(x-l),解得l=2x0-x,故选C.
    1.(广东学业水平测试)如图所示,一根弹簧未悬挂重物时,其自由端B的指针正对刻度5.在弹性限度内,当挂上80 N重物时其指针正对刻度45,若要指针正对刻度20,应挂重物所受的重力大小为(  )A.4 N B.30 NC.35 ND.25 N
    2.(佛山学业水平模拟)如图是力学中的两个实验装置,其中包含的相同物理思想方法是(  )A.极限的思想方法B.放大的思想方法C.控制变量的方法D.猜想的思想方法
    【解析】 桌面的受力微小形变借助于光的反射来放大,运用了放大的思想方法;玻璃瓶的受力微小形变借助于液体体积变化,运用了放大的思想方法,二个实验均体现出放大的思想方法,故B正确,A、C、D错误.
    3.(2022·珠海学业水平模拟)如图所示,运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间,脚所受地面支持力FN和摩擦力Ff的方向判断,正确的是(  )
    4.(汕尾学业水平模拟)如图所示,小球从竖直放置的轻弹簧的正上方自由下落.在小球刚接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中,弹簧的弹力(  )A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大
    5.(潮州学业水平模拟)关于这四个光滑球的受力情况,下列说法正确的是(  )A.甲球受到两个弹力的作用B.乙球受到两个弹力的作用C.丙球受到两个弹力的作用D.丁球受到两个弹力的作用
    【解析】 由二力平衡可知,用一根线悬挂的物体静止时,线的拉力与自身所受的重力等大反向,重力的方向竖直向下,拉力的方向也是竖直方向的,OA一定是竖直的,A正确,C错误;由于中国结的形状不是完全对称的,质量分布不均匀,中国结的重心不一定在它的几何中心,B错误;中国结受到的重力大小为G=mg,故D错误.
    7.一根很轻的弹簧,在弹性限度内,当它的伸长量为4.0 cm时,弹簧的弹力大小为8.0 N;当它的压缩量为1.0 cm时,该弹簧的弹力大小为(  )A.2.0 NB.4.0 NC.6.0 ND.8.0 N
    【解析】 根据胡克定律F1=kx1F2=kx2x1=4.0 cmF1=8.0 Nx2=1.0 cm代入可解得F2=2.0 N故选A.
    摩擦力与牛顿第三定律
    2.牛顿第三定律(1)定义:两个物体之间的作用力与反作用力总是    相等,    相反,作用在同一条    上. (2)对牛顿第三定律的理解①物体各种形式的作用都是相互的,作用力与反作用力总是同时    、同时    、同时    、无    之分. ②作用力与反作用力是     的力. ③作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的,既不能合成,也不能抵消,分别作用在     上,产生各自的作用效果. 
    3.相互作用力与一对平衡力的比较
    例1关于摩擦力的产生,下列说法正确的是(  )A.相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力B.有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力C.相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用D.相互压紧并发生相对运动(或有相对运动趋势)的物体间可能有摩擦力作用【解析】要产生摩擦力首先要在接触面之间有压力,其次是接触面不光滑而且物体之间有相对运动或相对运动趋势,故D正确.【答案】D
    1.(2020·梅州学业水平模拟)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒.如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为Ff,则冰道被擦刷后(  )A.μ和Ff都增大B.μ和Ff都减小C.μ增大,Ff减小D.μ减小,Ff增大
    【解析】 用冰刷刷冰,使冰壶和冰面之间形成一层水膜,由于水的出现使冰壶与冰面分开,从而减小了动摩擦因数μ,进而减小了冰壶与冰面之间的摩擦力Ff,故B正确,A、C、D错误.
    2.(广东学业水平测试)某同学在爬杆运动中,双手握杆使自己向上匀速运动,到顶端后顺着杆匀速滑下,则该同学先后受到的摩擦力方向是(  )A.向上、向上B.向上、向下C.向下、向上D.向下、向下
    3.(广东学业水平测试)小孩从滑梯顶端滑下,对小孩进行受力分析时,某同学考虑了如下各个力,其中不正确的是(  )A.重力 B.支持力C.滑动摩擦力D.下滑力
    4.(2021·茂名学业水平模拟)如图所示的物体静止在粗糙的水平面上,现对物体施加一个与水平方向成θ角的斜向上的拉力F,保持θ角不变,使F从零开始逐渐增大(物体始终未离开水平面),在此过程中物体受到的摩擦力将(  )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先逐渐增大后逐渐减小D.先逐渐减小后逐渐增大
    【解析】 物体处于静止状态时,根据平衡条件,得物体所受的静摩擦力为Ff=Fcs θ,F增大,Ff增大;随F的增大,物体开始运动后,此时物体受到的是滑动摩擦力,所受的支持力FN=G-Fsin θ,F增大,FN减小;摩擦力大小为Ff=μFN,FN减小,则Ff减小,C正确.
    5.如图所示,放置在水平地面上的木箱在100 N的水平拉力作用下仍保持静止.当水平拉力的大小减为40 N时,木箱所受摩擦力的大小为(  )A.100 NB.60 NC.40 ND.20 N
    【解析】 木箱在100 N的水平拉力作用下保持静止,当水平拉力的大小减为40 N时,仍保持静止,根据平衡条件,木箱所受摩擦力的大小为40 N.故选C.
    例2(2022·广州学业水平模拟)艺术课上,老师将学生们的剪纸作品进行展出时,用磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上.下列关于各物体的受力情况,说法正确的是(  )A.磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对平衡力B.磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的C.黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小相等D.磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等
    【解析】磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对相互作用力,故A错误;由弹力产生的条件,可知磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的,故B错误;由图可知,三块磁铁对剪纸的压力与黑板对剪纸的支持力相等,三块磁铁对剪纸的摩擦力和黑板对剪纸的摩擦力相等,可得磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等,由力的合成可知黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小不相等,故D正确,C错误.【答案】D【名师点评】作用力和反作用力在任何情况下总是大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上.
    6.(邵阳学业水平模拟)如图所示,放置在水平地面上的足球甲与竖直墙壁接触,第一次用水平力F推足球甲,甲球静止时,与竖直墙接触部分产生一定形变;第二次让足球甲挨着足球乙,用水平力F推足球乙,甲球静止时,与竖直墙壁接触部分产生一定形变.所有摩擦均可忽略不计,下列说法正确的是(  )A.第一次墙给甲的作用力小于FB.第二次乙给甲的作用力小于FC.第一次与第二次甲球产生的形变相同D.第一次甲的形变是第二次甲形变的两倍
    【解析】 两种情况下,甲、乙两足球均处于平衡状态,即给甲的作用力都等于F,A、B错误;两种情况下甲受力情况未变,甲球产生的形变相同,C正确,D错误.
    7.(湛江学业水平模拟)《中国制造2025》是国家实施强国战略的第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域.如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,铁夹与球接触面保持竖直,则(  )A.若小球在空中处于静止状态,小球受到的静摩擦力方向竖直向下B.若小球在空中处于静止状态,小球受到的摩擦力与重力大小相等C.若小球在空中处于静止状态,增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大D.若铁夹夹金属小球一起水平移动,小球受到的是滑动摩擦力
    【解析】 小球在空中处于静止状态,对小球进行受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力的作用,根据平衡条件可知,小球受到的静摩擦力的大小始终与重力大小相等,方向竖直向上,增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力不变,A、C错误,B正确;若铁夹夹金属小球一起水平移动,由于小球在竖直方向受力始终平衡,所受到的摩擦力为静摩擦力,D错误.
    1.(2022·中山学业水平模拟)如图所示,小鸟站在倾斜树枝上休息,保持静止状态,下列说法正确的是(  )A.树枝受到压力是因为树枝发生了形变B.小鸟对树枝的作用力垂直树枝斜向下C.小鸟把树枝抓得更紧时,它受的摩擦力保持不变D.小鸟把树枝压弯,小鸟对树枝的作用力大于树枝对小鸟的反作用力
    2.(肇庆学业水平模拟)如图所示,汽车轮胎上都有花纹状的槽沟.关于这些槽沟的用处,下列说法正确的是(  )A.没有什么用处,纯粹是为了美观B.有用处,可以增大轮胎与干燥路面的摩擦C.有用处,可以增大轮胎与雨天路面的摩擦D.有用处,可以增大轮胎与结冰路面的摩擦
    【解析】 摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与接触面积的大小无关,故A、B、D错误;轮胎上的沟槽做排水用处,使车和地面间有足够大的摩擦,在雨雪天可防滑,故C正确.
    3.(广东学业水平测试)如图所示,物体在大小为10 N,方向斜向上的拉力F的作用下,沿水平桌面做匀速直线运动,则物体与桌面间的摩擦力大小(  )A.等于10 N B.大于10 NC.小于10 N D.等于零
    4.(2019·6月广东学业水平测试)如图所示,一个重为20 N的物体放在水平地面上,当它受到F=4 N水平向左的拉力作用时,处于静止状态.已知物体与地面间的动摩擦因数为0.25,则物体受到的摩擦力(  )A.大小为4 N,方向水平向左B.大小为4 N,方向水平向右C.大小为5 N,方向水平向左D.大小为5 N,方向水平向右
    5.(2019·6月广东学业水平测试)如图所示,木块M被水平力F压在竖直墙壁上,保持静止状态.关于物体受到墙壁的静摩擦力,下列说法正确的是(  )A.因为木块静止,所以静摩擦力为零B.因为木块有下滑的趋势,所以静摩擦力的方向竖直向下C.如果增大F,静摩擦力将增大D.如果增大F,静摩擦力仍保持不变
    6.(梅州学业水平模拟)竹蜻蜓是一种我国传统的民间儿童玩具,流传甚广.如图所示,竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成.玩儿时,双手一搓竹柄,然后双手松开,竹蜻蜓就会旋转着飞上天空,过一会儿落下来.松手后,关于竹蜻蜓和空气间的相互作用力,下列说法正确的是(  )A.竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力B.竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力C.竹蜻蜓对空气的作用力大小等于空气对竹蜻蜓的作用力的大小D.竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同
    【解析】 竹蜻蜓对空气的作用力和空气对竹蜻蜓的作用力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,竹蜻蜓对空气的作用力大小等于空气对竹蜻蜓的作用力大小,二者的方向相反,C正确,A、B、D错误.
    7.(2022·佛山学业水平模拟)一矿泉水瓶如图所示,其外壳是由食品级的弹性塑料制成的.下列说法正确的是(  )A.手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变为非弹性形变B.手对矿泉水瓶的作用力是由矿泉水瓶的形变而产生的C.矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静摩擦力D.矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对平衡力
    8.如图所示,倾角为30°的光滑固定斜面上有一重为20 N的物体,在平行于斜面的轻绳作用下处于静止状态,此时轻绳对物体拉力的大小为(  )A.10 NB.17 NC.20 ND.30 N
    【解析】 如图,物体处于静止状态,对物体受力分析,根据平衡条件可得T=mgsinθ=10 NA正确,故选A.
    力的合成与分解、矢量与标量
    1.标量:只有    没有   的量. 2.矢量:既有    又有   的量. 3.力的合成(1)力的合成:求     的合力的过程,叫力的合成. (2)力(矢量)的合成遵循      定则. 
    (3)一条直线上的两个力的合成:在规定了正方向后,可利用     法直接运算. 两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F合≤F1+F2,即两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小;当两个力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两个力同向时,合力最大,为F1+F2.
    4.力的分解(1)力的分解:求一个力的     的过程叫力的分解. (2)分解法则:       定则. 5.正交分解法(1)把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法.(2)用正交分解法求合力的步骤:①首先建立平面直角坐标系,并确定正方向.②把各个力沿x轴、y轴上投影,但应注意:方向与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的力为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向.
    例1(广东学业水平测试)下列物理量中,均为矢量的一组是(  )              A.加速度、力、时间 B.加速度、力、速度C.时间、位移、质量 D.速度、位移、功率【解析】矢量既有大小,又有方向;标量只有大小,没有方向.加速度、力、速度、位移是矢量,时间、质量、功率是标量.【答案】B【名师点评】在中学阶段我们学过的矢量有位移、速度、加速度、力、电场强度、磁感应强度等,学过的标量有路程、时间、时刻、速率、质量、频率、周期、电流、磁通量等.
    1.(广州学业水平模拟)下列各组物理量都属于矢量的是(  )A.位移、路程 B.时刻、时间间隔C.线速度、向心加速度D.重力、速率
    2.(2020·湛江学业水平模拟)已知两个力F1与F2的大小分别为3 N和5 N,则它们的合力大小不可能等于(  )               A.9 N B.7 NC.5 N D.3 N
    【解析】 两个力合成时,合力范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2,故为2 N≤F≤8 N;所以不可能的是A.
    3.(2020·佛山学业水平模拟)如图所示,一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用,若将它们平移并首尾相接,三个力矢量组成了一个封闭三角形,则物体所受这三个力的合力大小为(  )A.2F1 D.0
    【解析】 由矢量三角形可以看出,首尾相接的任意两个力合力必与第三个力大小相等、方向相反,所以这三个力的合力为零.
    4.(2022·江门学业水平模拟)用相同的绳子将相同的画框用下列方式固定在墙上,从受力的角度分析绳子最不容易断的是(  )
    【解析】 由对称性知两分力大小相等,合力一定,两个分力夹角越大,分力越大,A中两分力夹角最小,绳上力最小,绳子最不容易断,故A正确;B、C、D错误.
    例2(2020·茂名学业水平模拟)如图所示,物体m静止于倾角为θ的斜面上.现用垂直于斜面的推力F=kt(k为比例常量)作用在物体上,从t=0开始,物体所受摩擦力Ff随时间t变化关系是(  )
    【解析】物体m静止于倾角为θ的斜面上,可知此时最大静摩擦力大于重力沿斜面的分量,随着时间的推移,压力不断增大,而最大静摩擦力的大小与推物体的压力大小成正比,所以物体一直处于静止状态,静摩擦力的大小一直等于重力的分量Gsin θ.故D正确,A、B、C错误.【答案】D【名师点评】当物体在外力F的作用下处于静止或匀速直线运动状态时,说明此时所受合力为零.
    6.如图所示,工人用真空吸盘悬空搬运表面平整的大理石.已知吸盘受到人的拉力F与水平方向的夹角为θ,大理石沿水平方向做匀加速直线运动.若其加速度增大,则(  )A.θ不变,F变大B.θ变大,F变大C.吸盘对大理石的作用力不变D.吸盘对大理石的摩擦力变大
    【解析】 对吸盘和大理石为整体进行受力分析,竖直方向受力平衡Fsinθ=(M+m)g可得:θ不变时,sinθ不变,F不变,A错误,θ变大时,sinθ变大,F变小,B错误;对大理石进行受力分析可以知道,大理石受到重力,吸盘的吸力以及水平方向的静摩擦力,竖直方向大理石受力平衡,吸盘的吸力等于大理石的重力,水平方向做匀加速直线运动,加速度增大时,摩擦力也变大,D正确,根据力的合成原则可以知道,吸盘对大理石的作用力变大,C错误.
    1.(2022·东莞学业水平模拟)我国的空间站“天宫二号”在轨安全运行一年多,“神舟十三号”航天员在舱外机械臂的帮助下已进行了两次太空行走,圆满完成了预定的科研任务.机械臂的运动是由许多支架共同产生的合力完成的,已知一个合力和它的两个分力,下列说法正确的是(  )A.合力必大于每一个分力B.合力必大于两个分力的大小之和C.合力大小可以与其中一个力相等,但一定小于另一个力D.两个分力大小一定,夹角越小,合力越大
    2.(2020·广东学业水平测试)小李同学做家务时,用斜向下的恒力F推动房间内的木箱匀速移动,如图所示.关于木箱所受的推力F、摩擦力Ff、支持力FN和重力G大小之间的关系,下列说法正确的是(  )A.FfFC.FNFT2 B.FT2>FT3C.FT3

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