1.如图所示,在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用,F 平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为 F1和 F2(F2>0).由此可求出( )
A.物块的质量
B.斜面的倾角
C.物块与斜面间的最大静摩擦力
D.物块对斜面的正压力
【答案】C
【解析】设斜面倾角为θ,斜面对物块的最大静摩擦力为 Ff,当 F 取最大值 F1时,最大静摩擦力 Ff沿斜面向下,由平衡条件得 F1=mgsin θ+Ff;当 F 取最小值 F2时,Ff沿斜面向上,由平衡条件得 F2=mgsin θ-Ff,联立两式可求出最大静摩擦力Ff=,选项 C 正确.FN=mgcos θ,F1+F2=2mgsin θ,所以不能求出物块的质量、斜面的倾角和物块对斜面的正压力.
2.如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )
A. B.m
C.m D.2m
【答案】C
【解析】由于轻环不计重力,故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向,即沿半径方向;又两侧细线对轻环拉力相等,故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线,因为两轻环间的距离等于圆弧的半径,故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形;又小球对细线的拉力方向竖直向下,由几何知识可知,两轻环间的细线夹角为120°,对小物块进行受力分析,由三力平衡知识可知,小物块质量与小球质量相等,均为m,C项正确.