《高考物理100考点模拟题千题精练(必修一)》专题2.12 叠加体平衡问题（能力篇）（解析版）

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2021 年高考物理 100 考点最新模拟题千题精练
第二部分 相互作用
专题 2.12．叠加体平衡问题（能力篇）
一．选择题
1． (2019 江苏常州期末) “叠罗汉”是一种高难度的杂技。由六人叠成的三层对称静态造型如图所示，假设
每个人的质量均为 m，下面五人弯腰后背部呈水平状态，则底层中 A、B两人的右脚对水平地面压力之
比约为（　　）
A．1 B．C．D．
【参考答案】D
【名师解析】最上面的人受到的竖直向下重力为 G，所以每个腿上的力都是 ，中间层最左边的人，受到
竖直向下的力为：G+ ＝ ，所以每个腿上的力都是 ，由对称性，中间层最右边的人每个腿上的
力也是 ，最底层的 A受到的力为 G+ ＝ ，每条腿上的力为： ，B受到竖直向下的力为：G+
×2＝ ，所以其每条腿上的力为： ，所以 A、B两人的右脚对水平地面压力之比为 7：10，故
ABC 错误，D正确。
2．（2019 安徽合肥二模）如图所示，置于水平地面上的 A、B两物块，在水平恒力 F的作用下，以共同
速度向右做匀速直线运动。下列说法正确的是
1
A．A与B间的动摩擦因数可能为 0
B．B与地面间的动摩擦因数可能为 0
C．若撤去 F，A与B一定会相对滑动
D．若撤去 F，A与B间摩擦力逐渐减小
【参考答案】A
【命题意图】此题考查叠加体、受力分析、平衡条件及其相关知识点。
【解题思路】由于 A
、
B两物块以共同速度向右做匀速直线运动，A与B间的摩擦力为零，因此 A与B
间的动摩擦因数可能为 0，选项 A正确；在水平恒力 F的作用下，A
、
B两物块以共同速度向右做匀速直线
运动，地面对物块 B的摩擦力大小等于 F，B与地面间的动摩擦因数不可能为 0，选项 B错误；若撤去
F，A
、
B两物块做匀减速运动，速度逐渐减小，由于 A与B之间可能有摩擦力，A与B不一定会相对滑动，
A与B间摩擦力不变，选项 CD 错误。
【易错警示】解答此题常见错误主要有：对选项中的可能、一定理解不到位。对于选项中的“可能”，只
要分析出一种“可能”就可判断正确；对于选项中的“一定”， 只要分析出一种能够否定，就可判断错误。
3. (2019 洛阳六校联考)如图所示，水平桌面上有三个相同的物体 a、b、c叠放在一起， a的左端通过
一根轻绳与质量为 m ＝ 3kg 的小球相连，绳与水平方向的夹角为 60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中．
水平向右的力 F ＝ 40N 作用在 b上，三个物体保持静止状态.， g取10 m/s2，下列说法正确的是 (　　)
A．物体 c受到向右的静摩擦力
B．物体 b受到一个摩擦力，方向向左
C．桌面对物体 a的静摩擦力方向水平向右
D．撤去力 F的瞬间，三个物体将获得向左的加速度
【参考答案】.B
【名师解析】设 b对c的静摩擦力为 f，则水平方向上只受 f影响，且 c保持静止，可知 f＝0，选项 A错误
B正确；隔离物体 b分析受力，设 a对b的静摩擦力为 f1，则水平面上，由平衡条件：F＋f1＋f＝0，解得 f1
＝－F＝－40 N，故 b只受一个静摩擦力，方向与 F相反，即水平向左，选项 B正确； a 静止，设绳的拉
力为 T，器皿对小球的弹力为 N，桌面对 a的静摩擦力为 f2，则水平面上由平衡条件：－f1＋f2－T＝0　①
对小球受力分析如图：
2
由于小球静止，故竖直方向上：Nsin 60°＋Tsin 60°＝mg　 ②
水平方向上：Ncos 60°＝Tcos 60°　 ③
联立①②③式代入数据解得：T＝10N，f2＝－22.68N，故地面对 a的静摩擦力水平向左，选项 C错误；
若撤去 F，对 a，水平方向上受绳的拉力：T＝10cos 60°＜f2＝－22.68 N，故整个系统仍然保持静止，选项
D错误．
4．（多选）如图所示，质量为 m的木块在质量为 M的长木板上，受到向右的拉力 F的作用而向右滑行，
长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为 ，木板与地面间的动摩擦因数为 。下列
说法正确的是（ ）
A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是
B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是
C．当 时，木板便会开始运动
D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
【参考答案】AD
【名师解析】由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为 μ1mg，根据牛顿
第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为 μ1mg。又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块
的摩擦力 μ1mg 和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，选项 A正确，B错误；若增大F的大小，只能使木块
的加速度大小变化，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，选项 C错误，
D正确。
5. 如图所示，叠放在一起的 A、B两物体放置在光滑水平地面上，A、B之间的水平接触面是粗糙的，
细线一端固定在 A物体上，另一端固定于 N点，水平恒力 F始终不变，A、B两物体均处于静止状态，若
3
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