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(3)受力分析结合牛顿运动定律进行考查.
(2013·安徽名校质检)(单选)如图所示,质量为m的木块A放在地面上的质量为M的三角形斜劈B上,现用大小均为F、方向相反的力分别推A和B,它们均静止不动,则( )
A.A与B之间一定存在弹力
B.地面受向右的摩擦力
C.B对A的支持力一定等于mg
D.地面对B的支持力的大小一定等于Mg
A
【解析】 对A、B整体受力分析,受到重力(M+m)g、地面的支持力FN和已知的两个推力.对于整体,由于两个推力刚好平衡,故整体与地面间没有摩擦力;根据共点力平衡条件,有
FN=(M+m)g,故B、D错误;再对物体A受力分析,受重力
mg、已知的推力F、斜劈B对A的支持力F′N和摩擦力Ff,当推力F沿斜面的分量大于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向下,当推力F沿斜面的分量小于重力的下滑分量时,摩擦力
的方向沿斜面向上,当推力F沿斜面的分量等于重力的下滑分量时,摩擦力为零,根据共点力的平衡条件,运用正交分解法,可以得到:F′N=mgcos θ+Fsin θ,故A正确,C错误.
(1)在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时,一般采用
整体法与隔离法进行分析.
(2)采用整体法进行受力分析时,要注意各个物体的状态应该
相同.
(3)当直接分析一个物体的受力不方便时,可转换研究对象,先分析另一个物体的受力,再根据牛顿第三定律分析该物体的受力,此法叫“转换研究对象法”.本例题若求B对地面的摩擦力时,我们应该转换研究对象,取A、B整体进行受力分析.
拓展训练1 (2013·高考广东卷) (多选)如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上,则( )
A.P向下滑动
B.P静止不动
C.P所受的合外力增大
D.P与斜面间的静摩擦力增大
BD
【解析】对P用隔离法:P静止在斜面上时沿斜面方向有:mgsin θ=Ff≤μmg·cos θ,即sin θ≤μcos θ;对P、Q整体用整体法:当把物体Q放在P上时μ、θ均不变,故P仍将保持静止,且合外力为零,则A、C均错,B项正确.由Ff=mgsin θ知,当m变大时Ff将随之变大,D项正确.
拓展训练2 (2013·东北三校联考) (多选)如图所示,A、B两物块始终静止在水平地面上,有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点,另一端与A相连接,下列说法正确的是( )
A.如果B对A无摩擦力,则地面对B也无摩擦力