11. 如图所示,一个物体静止在斜面上,受到的重力为$G$,斜面对它的支持力为$F$,斜面对它的摩擦力为$F_{\mathrm{f}}$,物体对斜面的压力为$F'$,下列说法正确的是
(

A.压力$F'$与重力$G$的大小相等
B.摩擦力$F_{\mathrm{f}}$的大小只由压力$F'$的大小决定
C.支持力$F$与重力$G$是一对平衡力
D.支持力$F$与压力$F'$是一对相互作用力
(
D
)A.压力$F'$与重力$G$的大小相等
B.摩擦力$F_{\mathrm{f}}$的大小只由压力$F'$的大小决定
C.支持力$F$与重力$G$是一对平衡力
D.支持力$F$与压力$F'$是一对相互作用力
答案
11.D
解析
【分析】
要解决这道题,需先对斜面上静止的物体进行受力分析,明确各力的性质,区分平衡力与相互作用力,再逐一判断选项:
1. 物体静止在斜面上,受三个力:竖直向下的重力$G$、垂直斜面向上的支持力$F$、沿斜面向上的静摩擦力$F_{\mathrm{f}}$,三力平衡。
2. 结合力的分解、平衡力和相互作用力的定义,分析各选项涉及的力的关系。
【解析】
对斜面上静止的物体受力分析,逐一判断选项:
选项A:物体对斜面的压力$F'$,大小等于重力垂直于斜面的分力,即$F' = G\cosθ$($θ$为斜面倾角),显然$F' < G$,因此A错误。
选项B:物体静止,沿斜面方向受力平衡,静摩擦力$F_{\mathrm{f}} = G\sinθ$,其大小由重力和斜面倾角共同决定,并非只由压力$F'$决定,因此B错误。
选项C:平衡力需满足“同物、等大、反向、共线”,支持力$F$与重力$G$方向不在同一直线上,不符合平衡力条件,因此不是一对平衡力,C错误。
选项D:相互作用力是两个物体间的相互作用,支持力$F$是斜面对物体的力,压力$F'$是物体对斜面的力,二者大小相等、方向相反,作用在两个不同物体上,符合相互作用力的定义,D正确。
【答案】
D
【知识点】
受力分析、平衡力、相互作用力
【点评】
本题考查斜面上物体的受力分析及平衡力、相互作用力的区分,需准确掌握力的分解、二力平衡和相互作用力的核心条件,属于力学基础题,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先对斜面上静止的物体进行受力分析,明确各力的性质,区分平衡力与相互作用力,再逐一判断选项:
1. 物体静止在斜面上,受三个力:竖直向下的重力$G$、垂直斜面向上的支持力$F$、沿斜面向上的静摩擦力$F_{\mathrm{f}}$,三力平衡。
2. 结合力的分解、平衡力和相互作用力的定义,分析各选项涉及的力的关系。
【解析】
对斜面上静止的物体受力分析,逐一判断选项:
选项A:物体对斜面的压力$F'$,大小等于重力垂直于斜面的分力,即$F' = G\cosθ$($θ$为斜面倾角),显然$F' < G$,因此A错误。
选项B:物体静止,沿斜面方向受力平衡,静摩擦力$F_{\mathrm{f}} = G\sinθ$,其大小由重力和斜面倾角共同决定,并非只由压力$F'$决定,因此B错误。
选项C:平衡力需满足“同物、等大、反向、共线”,支持力$F$与重力$G$方向不在同一直线上,不符合平衡力条件,因此不是一对平衡力,C错误。
选项D:相互作用力是两个物体间的相互作用,支持力$F$是斜面对物体的力,压力$F'$是物体对斜面的力,二者大小相等、方向相反,作用在两个不同物体上,符合相互作用力的定义,D正确。
【答案】
D
【知识点】
受力分析、平衡力、相互作用力
【点评】
本题考查斜面上物体的受力分析及平衡力、相互作用力的区分,需准确掌握力的分解、二力平衡和相互作用力的核心条件,属于力学基础题,难度适中。
【难度系数】
0.5
12. 如图所示,小球被压缩的弹簧弹出后,在光滑水平地面上滚动的过程中受到的力为 (

A.重力、支持力
B.重力、支持力、摩擦力
C.重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力
D.重力、支持力、摩擦力、使小球向前滚动的力
A
)A.重力、支持力
B.重力、支持力、摩擦力
C.重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力
D.重力、支持力、摩擦力、使小球向前滚动的力
答案
12.A
解析
【分析】
要解决这个问题,需按照受力分析的基本步骤判断小球的受力:首先确定重力,再分析接触物体间的弹力和摩擦力。小球被弹簧弹出后,已与弹簧脱离,弹簧不再对小球施加弹力;地面是光滑的,因此不存在摩擦力;小球在水平地面上,竖直方向受重力,水平地面对小球有竖直向上的支持力,因此小球仅受重力和支持力,对应选项A。
【解析】
对小球进行受力分析:
1. 重力:地球附近的所有物体都受重力,因此小球一定受重力;
2. 弹力:小球被弹簧弹出后,已与弹簧分离,弹簧不再对小球有弹力作用;小球仅与水平地面接触,水平地面给小球的支持力属于弹力,方向竖直向上;
3. 摩擦力:题目明确地面是光滑的,因此小球不受摩擦力;
综上,小球在滚动过程中只受重力和支持力,故答案为A。
【答案】
A
【知识点】
受力分析、重力、弹力
【点评】
本题考查受力分析的基本方法,核心是明确弹力和摩擦力的产生条件,注意“光滑地面无摩擦力、弹簧弹出后不再有弹力”这些关键条件,属于基础受力分析题,难度适中。
【难度系数】
0.4
要解决这个问题,需按照受力分析的基本步骤判断小球的受力:首先确定重力,再分析接触物体间的弹力和摩擦力。小球被弹簧弹出后,已与弹簧脱离,弹簧不再对小球施加弹力;地面是光滑的,因此不存在摩擦力;小球在水平地面上,竖直方向受重力,水平地面对小球有竖直向上的支持力,因此小球仅受重力和支持力,对应选项A。
【解析】
对小球进行受力分析:
1. 重力:地球附近的所有物体都受重力,因此小球一定受重力;
2. 弹力:小球被弹簧弹出后,已与弹簧分离,弹簧不再对小球有弹力作用;小球仅与水平地面接触,水平地面给小球的支持力属于弹力,方向竖直向上;
3. 摩擦力:题目明确地面是光滑的,因此小球不受摩擦力;
综上,小球在滚动过程中只受重力和支持力,故答案为A。
【答案】
A
【知识点】
受力分析、重力、弹力
【点评】
本题考查受力分析的基本方法,核心是明确弹力和摩擦力的产生条件,注意“光滑地面无摩擦力、弹簧弹出后不再有弹力”这些关键条件,属于基础受力分析题,难度适中。
【难度系数】
0.4
13. 工人拖动袋装水泥时,把水泥袋一端稍微往上提起一些会更容易拖动,原因是 (
A.袋装水泥对地面的压力变小,导致摩擦力变小
B.袋装水泥和地面的接触面积变小,导致摩擦力变小
C.袋装水泥的重力变小,导致摩擦力变小
D.接触面的粗糙程度变小,导致摩擦力变小
A
)A.袋装水泥对地面的压力变小,导致摩擦力变小
B.袋装水泥和地面的接触面积变小,导致摩擦力变小
C.袋装水泥的重力变小,导致摩擦力变小
D.接触面的粗糙程度变小,导致摩擦力变小
答案
13.A
解析
【分析】本题考查滑动摩擦力的影响因素,解题思路是:首先明确滑动摩擦力大小由接触面粗糙程度和压力决定,与接触面积、物体重力等无关;再分析工人提起水泥袋一端时,水泥袋对地面的压力变化,结合摩擦力公式判断各选项正误。逐一分析选项:A选项,提水泥袋时,水泥袋受向上拉力,对地面压力减小,接触面粗糙程度不变,摩擦力减小,正确;B选项,摩擦力与接触面积无关,错误;C选项,物体重力不变,错误;D选项,接触面粗糙程度未变,错误。
【解析】滑动摩擦力的计算公式为$ f = μ N $,其中$μ$表示接触面的粗糙程度,$N$表示物体对接触面的压力,滑动摩擦力大小仅由这两个因素决定,与接触面积、物体重力等无关。工人拖动袋装水泥时,将水泥袋一端稍微上提,水泥袋受到向上的拉力作用,因此水泥袋对地面的压力$N = G - F_{拉}$,小于水泥袋的重力$G$;而接触面的粗糙程度$μ$未发生变化,所以滑动摩擦力$f$减小,拖动更省力。对各选项分析:A选项符合上述原理,正确;B选项,摩擦力与接触面积无关,错误;C选项,水泥袋的重力是自身属性,不会因上提而变小,错误;D选项,接触面仍是水泥袋与地面,粗糙程度不变,错误。
【答案】A
【知识点】滑动摩擦力的影响因素
【点评】本题结合生活实际考查滑动摩擦力的核心知识点,需准确掌握摩擦力的决定因素,排除干扰因素(接触面积、重力等),属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】滑动摩擦力的计算公式为$ f = μ N $,其中$μ$表示接触面的粗糙程度,$N$表示物体对接触面的压力,滑动摩擦力大小仅由这两个因素决定,与接触面积、物体重力等无关。工人拖动袋装水泥时,将水泥袋一端稍微上提,水泥袋受到向上的拉力作用,因此水泥袋对地面的压力$N = G - F_{拉}$,小于水泥袋的重力$G$;而接触面的粗糙程度$μ$未发生变化,所以滑动摩擦力$f$减小,拖动更省力。对各选项分析:A选项符合上述原理,正确;B选项,摩擦力与接触面积无关,错误;C选项,水泥袋的重力是自身属性,不会因上提而变小,错误;D选项,接触面仍是水泥袋与地面,粗糙程度不变,错误。
【答案】A
【知识点】滑动摩擦力的影响因素
【点评】本题结合生活实际考查滑动摩擦力的核心知识点,需准确掌握摩擦力的决定因素,排除干扰因素(接触面积、重力等),属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.3
14.[2025·合肥蜀山区三模]小南在一次研学活动中用到拉杆旅行箱,其示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F,旅行箱静止。要使作用在A点的拉力减小,保持其他条件不变,下列说法正确的是(

A.在拉杆上的作用点不变,使拉力方向顺时针旋转$30°$
B.将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至$B'$
C.保持拉力方向不变,增大旅行箱的体积
D.保持拉力方向不变,缩短拉杆的长度
B
)A.在拉杆上的作用点不变,使拉力方向顺时针旋转$30°$
B.将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至$B'$
C.保持拉力方向不变,增大旅行箱的体积
D.保持拉力方向不变,缩短拉杆的长度
答案
14.B
解析
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用,杠杆平衡时满足$ F_1L_1 = F_2L_2 $(动力×动力臂=阻力×阻力臂)。要减小拉力$ F $,需在阻力(旅行箱总重力)不变时,增大动力臂,或减小阻力臂。需逐一分析各选项中动力臂、阻力臂的变化,结合杠杆平衡条件判断拉力的变化。
【解析】
根据杠杆平衡条件$ F · L_1 = G · L_2 $($ F $为拉力,$ L_1 $为动力臂,$ G $为旅行箱总重力,$ L_2 $为阻力臂),分析各选项:
选项A:作用点不变,拉力方向顺时针旋转30°,拉力的动力臂(支点到拉力作用线的垂直距离)会减小,由$ F = \frac{G L_2}{L_1} $可知,$ L_1 $减小则$ F $增大,拉力变大,A错误。
选项B:重心由B变至$ B' $,重心靠近支点O,阻力臂$ L_2 $减小,$ G $不变、动力臂$ L_1 $不变时,$ F = \frac{G L_2}{L_1} $中$ L_2 $减小则$ F $减小,拉力变小,B正确。
选项C:保持拉力方向不变,增大旅行箱体积,旅行箱总重力$ G $可能增大,阻力变大,若动力臂不变,拉力$ F $会增大,C错误。
选项D:保持拉力方向不变,缩短拉杆长度,动力臂$ L_1 $减小,由$ F = \frac{G L_2}{L_1} $可知,$ L_1 $减小则$ F $增大,拉力变大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题结合拉杆旅行箱的实际场景,考查杠杆平衡条件的应用,关键是明确动力臂、阻力臂的变化对拉力的影响,需准确分析各选项中力臂的改变情况,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查杠杆平衡条件的应用,杠杆平衡时满足$ F_1L_1 = F_2L_2 $(动力×动力臂=阻力×阻力臂)。要减小拉力$ F $,需在阻力(旅行箱总重力)不变时,增大动力臂,或减小阻力臂。需逐一分析各选项中动力臂、阻力臂的变化,结合杠杆平衡条件判断拉力的变化。
【解析】
根据杠杆平衡条件$ F · L_1 = G · L_2 $($ F $为拉力,$ L_1 $为动力臂,$ G $为旅行箱总重力,$ L_2 $为阻力臂),分析各选项:
选项A:作用点不变,拉力方向顺时针旋转30°,拉力的动力臂(支点到拉力作用线的垂直距离)会减小,由$ F = \frac{G L_2}{L_1} $可知,$ L_1 $减小则$ F $增大,拉力变大,A错误。
选项B:重心由B变至$ B' $,重心靠近支点O,阻力臂$ L_2 $减小,$ G $不变、动力臂$ L_1 $不变时,$ F = \frac{G L_2}{L_1} $中$ L_2 $减小则$ F $减小,拉力变小,B正确。
选项C:保持拉力方向不变,增大旅行箱体积,旅行箱总重力$ G $可能增大,阻力变大,若动力臂不变,拉力$ F $会增大,C错误。
选项D:保持拉力方向不变,缩短拉杆长度,动力臂$ L_1 $减小,由$ F = \frac{G L_2}{L_1} $可知,$ L_1 $减小则$ F $增大,拉力变大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题结合拉杆旅行箱的实际场景,考查杠杆平衡条件的应用,关键是明确动力臂、阻力臂的变化对拉力的影响,需准确分析各选项中力臂的改变情况,难度适中。
【难度系数】
0.6
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