高中 | 受力分析 题目答案及解析

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必修1

第三章 相互作用

3.5 力的分解

受力分析

如图所示,光滑杆竖直固定在地面上,倾角为$\theta=37^\circ $的斜面体放在水平面上,小球$A$和物体$B$用轻绳连接后跨过光滑的定滑轮,小球$A$穿过光滑竖直杆,物体$B$放在斜面体上,且轻绳与斜面平行,连接小球$A$的轻绳与竖直方向的夹角为$\alpha=37^\circ $时物体$B$刚好不上滑,斜面体始终保持静止。已知小球$A$的质量为$\dfrac{4}{5}m$,物体$B$的质量为$m$,斜面体的质量为$2m$,重力加速度为$g$$\sin37^\circ =0.6$,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是$(\qquad)$

["

轻绳对定滑轮的作用力大小为$mg$

","

物体$B$与斜面间的动摩擦因数为$0.5$

","

斜面体对水平面的压力大小为$\\dfrac{12mg}{5}$

","

斜面体与水平面间的动摩擦因数可能为$0.2$

"]
[["BC"]]

$\rm A$.小球$A$处于静止状态,则有$T\cos\alpha=\dfrac{4}{5}mg$

两轻绳绕过定滑轮的夹角为$90^\circ$,则轻绳对定滑轮的作用力大小为$F=2 T\sin 45{^\circ}=\sqrt{2}mg$

$\rm A$错误;

$\rm B$.小球$B$恰好处于静止状态,则有$T-mg\sin \theta-\mu mg\cos \theta=0$

解得$\mu =0.5$

$\rm B$正确;

$\rm CD$.对斜面体和$B$共同分析,竖直方向有$T\sin \theta+N=3mg$

若斜面体恰好不滑动,则水平方向有$T\cos \theta=\mu'N$

解得$N=\dfrac{12}{5}mg$$\mu'=\dfrac{1}{3}$

则斜面体与水平面间的动摩擦因数不可能为$0.2$,故$\rm C$正确,$\rm D$错误。

故选:$\rm BC$

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