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题组层级快练(九)一、选择题1. (2017浙江省模拟)如图所示,纯净水桶和简易金属支架静止于水平桌面上,则()A桌面对支架的摩擦力水平向左B水桶对支架的作用力竖直向下C支架对水桶的作用力斜向右上方D支架对桌面的压力大小等于支架的重力答案B解析A、D两项,对水桶和支架整体,受重力和支持力,二力平衡,故桌面对支架没有摩擦力,否则不平衡;支架对桌面的压力等于整体的重力,大于支架的重力,故A项错误,D项错误;B、C两项,隔离水桶分析,受重力和支架的支持力,根据平衡条件,支持力与重力等值、反向、共线,故支架对水桶的作用力竖直向上,根据牛顿第三定律,水桶对支架的作用力竖直向下,故B项正确,C项错误;故选B项2.(2017湛江模拟)(多选)如图所示,物体B靠在水平天花板上,在竖直向上的力F作用下,A、B保持静止,A与B间的动摩擦因数为1,B与天花板间的动摩擦因数为2,则关于1、2的值下列判断可能正确的是()A10,20B10,20C10,20 D10,20答案BD解析选A、B组成的整体为研究对象,水平方向不受力作用,故水平方向的滑动摩擦力为零,故2可以为零,也可以不为零,再以B为研究对象,可分析出A、B之间有摩擦力作用,故1一定不为零,故B、D项正确3(2017辽宁省仿真模拟)如图所示,质量分布均匀的光滑小球O,放在倾角均为的斜面体上,斜面体置于同一水平面上,且处于平衡,则下列说法中正确的是()A甲图中斜面体对球O弹力最小B丙图中斜面体对球O弹力最小C乙图中挡板MN对球O弹力最小D丙图中挡板MN对球O弹力最小答案D解析将甲、乙、丙、丁四种情况小球的受力图作在同一幅图上,如图,根据平衡条件得知,丁图中斜面体对小球的弹力为零,挡板对小球的弹力等于其重力G.斜面体对小球的弹力和挡板对小球的弹力的合力与重力大小相等、方向相反,即得到三种情况下此合力相等,根据平行四边定则得知,丙图中挡板MN对球O弹力FN挡最小,甲图中斜面体对球O弹力FN斜最大故A、B、C三项错误,D项正确4.(2017南京三模)小明家阁楼顶有一扇倾斜的天窗,天窗与竖直面的夹角为,如图所示,小明用质量为m的刮擦器擦天窗玻璃,当对刮擦器施加竖直向上大小为F的推力时,刮擦器恰好沿天窗玻璃向上匀速滑动,已知玻璃与刮擦器之间的动摩擦因数为,则刮擦器受到的摩擦力大小是()A(Fmg)cos B(Fmg)sinC(Fmg)cos D(Fmg)sin答案A解析刮擦器受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态,由图可知,F一定大于重力;先将重力及向上的推力合力后,将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得:在沿斜面方向有:摩擦力f(Fmg)cos;在垂直斜面方向上有:FN(Fmg)sin;则f(Fmg)cos(Fmg)sin.5.(2017江西四模)如图所示,一根轻弹簧穿在固定直杆AB上,轻弹簧的上端固定在A点,一个小球套在杆上并与弹簧的下端连接,直杆与竖直线的夹角53,小球与杆之间的动摩擦因数为0.9,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当小球在杆上静止时,弹簧的变化量始终处于弹性限度内,弹簧的最大压缩量与最大伸长量的比值为()A14 B16C19 D111答案D解析当弹簧被压缩,压缩量最大时小球有向下运动的趋势,摩擦力的方向向上,则:kx1mgsin37mgcos37当弹簧被拉长,拉长量最大时小球有向上运动的趋势,摩擦力的方向向下,则:kx2mgsin37mgcos37代入数据,联立得:.故A、B、C三项错误,D项正确6(2017湖北二模)匀质铁链悬挂在天花板上,其中A点是最低点C点是悬挂点,B点是介于A、C之间的某一点,关于这三点铁链张力大小,下列说法正确的是()AA点的张力最大BC点的张力最大CA、B、C三点张力大小均相等D铁链C处切线方向有可能是竖直方向答案B解析设AC段铁链的质量为m,对AC段受力分析,受重力、左侧的铁链对其向左的拉力,天花板的拉力,如图所示根据平衡条件和受力关系,有:FC可知C点的拉力大于A点的拉力再以AB段为研究对象,如图,由于AB段铁链的质量小于AC段的质量,则:FB10 cm阶段,底部圆直径与沙堆高度成正比,说明沙堆倾角保持不变,漏下的沙子沿着表面向下滑动,表面的沙子满足:tan,沙石间动摩擦因数基本不变,沙堆倾角将维持在最大角m;考虑恰好不滑动的临界情况,表面沙石受重力、支持力和最大静摩擦力,根据平衡条件,有:mgsinmgcos解得:tan0.4;(2)当动摩擦因数为时,最大静摩擦力等于重力的下滑分力,有:mgsinmgcos解得:tan结合几何关系,有:tan故
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