选择题3.0分
物理

16.有三个完全相同的重球,在每个球和水平面间各压了一块相同的木板,并都与一根硬棒相连,棒的另一端分别与一铰链相连,三个铰链的位置如图甲、乙、丙所示。现分别用力FFF将木板水平向右匀速抽出,(水平面光滑,重球和木板是粗糙的)。则下列关于FFF大小关系判断正确的是[来

A

F=F=F

B

F<F=F

C

F=F< F

D

F<F<F

正确答案及相关解析

正确答案

D

解析

设球的重力为G,杆对球的拉力方向与竖直方向的夹角为θ,球与木板的动摩擦因数为μ,球处于静止状态,受力平衡,

对球受力分析,受到重力G、杆子的拉力T、木板对球的支持力N以及木板对球水平向右的滑动摩擦力f,

根据平衡条件得:

N=G+Tsinθ,

f=Tcosθ,

而f=μN

解得:f=

木板处于静止状态,再对木板受力分析,根据平衡条件可知,水平方向有:F=f=

根据图象可知,从甲到乙再到丙,θ增大,则f增大,所以F增大,故F<F<F,故D正确.

考查方向

共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力

解题思路

球处于静止状态,受力平衡,先对球受力分析,求出球受到的摩擦力与杆对球的拉力方向与竖直方向的夹角为θ的关系,木板处于静止状态,再对木板受力分析,根据平衡条件列式分析即可

易错点

考查了共点力平衡条件的直接应用,要求同学们能正确分析物体的受力情况,注意本题中杆与墙壁用铰链相连,则杆子力的方向沿杆子方向,且为拉力

知识点

力的合成与分解的运用 共点力平衡的条件及其应用