7. 重为500N的某杂技演员沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为$f_1$;该杂技演员停在直杆中部稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为$f_2$;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为$f_3$。下列说法正确的是(

A.$f_1>500\mathrm{N}$,方向竖直向下
B.$f_2=500\mathrm{N}$,方向竖直向下
C.$f_3<500\mathrm{N}$,方向竖直向上
D.$f_1=f_2=f_3$,方向都竖直向上
D
)。A.$f_1>500\mathrm{N}$,方向竖直向下
B.$f_2=500\mathrm{N}$,方向竖直向下
C.$f_3<500\mathrm{N}$,方向竖直向上
D.$f_1=f_2=f_3$,方向都竖直向上
答案
7. D
解析
【分析】
要解决这道题,需明确:当物体处于静止或匀速直线运动状态时,受力平衡,此时物体受到的两个力大小相等、方向相反,作用在同一直线上。杂技演员的重力始终为500N,方向竖直向下,需判断不同运动状态下摩擦力的大小和方向,再对比选项得出答案。
【解析】
杂技演员在匀速上爬、静止、匀速下滑时,均处于平衡状态,受到的重力与摩擦力是一对平衡力。
匀速上爬时,重力$G=500\mathrm{N}$,方向竖直向下,因此摩擦力$f_1$与重力平衡,大小$f_1=G=500\mathrm{N}$,方向竖直向上;
静止时,同样处于平衡状态,摩擦力$f_2$与重力平衡,大小$f_2=G=500\mathrm{N}$,方向竖直向上;
匀速下滑时,仍为平衡状态,摩擦力$f_3$与重力平衡,大小$f_3=G=500\mathrm{N}$,方向竖直向上。
因此$f_1=f_2=f_3$,方向都竖直向上,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
二力平衡、摩擦力方向、重力
【点评】
本题考查二力平衡的应用,核心是判断物体是否处于平衡状态,进而确定摩擦力与重力的关系,属于力学基础题,需掌握平衡状态的判断和二力平衡的条件。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确:当物体处于静止或匀速直线运动状态时,受力平衡,此时物体受到的两个力大小相等、方向相反,作用在同一直线上。杂技演员的重力始终为500N,方向竖直向下,需判断不同运动状态下摩擦力的大小和方向,再对比选项得出答案。
【解析】
杂技演员在匀速上爬、静止、匀速下滑时,均处于平衡状态,受到的重力与摩擦力是一对平衡力。
匀速上爬时,重力$G=500\mathrm{N}$,方向竖直向下,因此摩擦力$f_1$与重力平衡,大小$f_1=G=500\mathrm{N}$,方向竖直向上;
静止时,同样处于平衡状态,摩擦力$f_2$与重力平衡,大小$f_2=G=500\mathrm{N}$,方向竖直向上;
匀速下滑时,仍为平衡状态,摩擦力$f_3$与重力平衡,大小$f_3=G=500\mathrm{N}$,方向竖直向上。
因此$f_1=f_2=f_3$,方向都竖直向上,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
二力平衡、摩擦力方向、重力
【点评】
本题考查二力平衡的应用,核心是判断物体是否处于平衡状态,进而确定摩擦力与重力的关系,属于力学基础题,需掌握平衡状态的判断和二力平衡的条件。
【难度系数】
0.6
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