13.(2019·安徽省安庆市市示范中学髙三联考)如图所示,内壁光滑的“V”形容器AOB放在水平地面上,
∠AOB为锐角,贴着内壁放置一个铁球,现将容器以O点为轴在竖直平面内逆时针缓慢旋转90°,则
在转动过程中
A.球对OA的压力逐渐增大 B.球对OA的压力先增大后减小 C.球对OB的压力逐渐增大 D.球对OB的压力先增大后减小 【答案】AD
【解析】对小球在某位置受力分析如图,当容器以O点为轴在竖直平面内逆时针缓慢旋转90°的过程中,相当于容器不动,而重力G的方向从竖直向下的位置转到与OB平行且方向向左的位置,若设F1与竖直方向的夹角为θ(定值),某时刻重力G与竖直方向的夹角为α,则对小球O1,由正交分解法可知:
F2?Gcos??F1cos?;F1sin??Gsin?,则解得F1?Gsin?;sin?F2?Gcos??GGsin?=sin(???),则当α角从0°增加到 90°角的过程中,F1逐渐变大;tan?sin?F2先增加后减小,故选AD.
14.(2019·湖南省永州市教研室名师筛选高考信息卷)如图所示,一足够长的斜面体静置于粗糙水平地面
上,一小物块沿着斜面体匀速下滑,现对小物块施加一水平向右的恒力F,当物块运动到最低点之前,下列说法正确的是
A.物块与斜面体间的弹力不变 B.物块与斜面体间的摩擦力增大 C.斜面体与地面间的弹力不变 D.斜面体与地面间的摩擦力始终为0 【答案】BD
【解析】AB、设斜面的倾角为α,不加推力F时,滑块匀速下滑,受重力、支持力和摩擦力,根据共点力平衡条件,支持力N=mgcosα,摩擦力f=mgsinα,故动摩擦因数μ=f/N=tanα;对小物块施加一水平向右的恒力F后,支持力N′=mgcosα+Fsinα,变大;滑动摩擦力f′=μN′,也变大;故A错误,B正确;CD、不加推力F时,根据平衡条件,滑块受的支持力和摩擦力的合力竖直向上;故根据牛顿第三定律,滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力竖直向下,故斜面体相对地面没有滑动趋势,故斜面体不受摩擦力;加上水平推力后,滑块对斜面体的摩擦力和压力同比例增加,其合力方向依旧是竖直向上(大小变大,方向不变);同理,根据牛顿第三定律,滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力依旧是竖直向下(大小变大,方向不变),故斜面体相对地面仍然没有滑动趋势,故斜面体仍然不受摩擦力,但对地压力变大了;故C错误,D正确;故选BD。
15.(2019·湖北省武汉市武昌区高三调研考试)如图所示,竖直杆固定在木块C上,两者总重为20 N,放
在水平地面上。轻细绳a连接小球A和竖直杆顶端,轻细绳b连接小球A和B,小球B重为10 N。当用与水平方向成30°角的恒力F作用在小球B上时,A、B、C刚好保持相对静止且一起水平向左做匀速运动,绳a、b与竖直方向的夹角分别恒为30°和60°,则下列判断正确的是
A.力F的大小为10 N
B.地面对C的支持力大小为40 N C.地面对C的摩擦力大小为10 N D.A球重为10 N 【答案】AD
Tb?F,Fcos30??Tbcos30?,AD、【解析】以B为研究对象受力分析,水平方向受力平衡,有:解得:
??竖直方向受力平衡,则有:Fsin30?Tbsin30?mBg,解得:F?mBg?10N,以A为研究对象
????受力分析,竖直方向上有:mAg?Tbsin30?Tasin60,水平方向:Tasin30?Tbsin60,联立得:
mA?mB,即A球重为10N,故AD正确;BC、以ABC整体为研究对象受力分析,水平方向:
? f?Fcos30??53N,竖直方向:N?Fsin30??M?mA?mB?g,解得:N=35N,故BC错误。
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