3、直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则( )A.F1=33mg,F2=32mgB.F1=32mg,F2=33mgC.F1=12mg,F2=32mgD.F1=32mg,F2=12mg答案:D解析:圆筒做匀速直线运动,所受的合外力为零。对圆筒受力分析,圆筒受两个斜面的支持力与地球的重力,有FN1sin30°=FN2sin60°,FN1cos30°+FN2cos60°=mg,联立求得FN1=32mg,FN2=12mg。根据牛顿第三定律得,F1=FN1=32mg,F2=FN2=12mg,故A、B、C错
4、误,D正确。3.(2018·全国卷Ⅰ)如图所示,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )答案:A解析:选物块P为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律F+F弹-mg=ma,系统原处于静止状态,则F弹=mg,F=ma,且随x增加,F弹变小,F变大,选项A正确。4.如图所示,固定斜面的CD段光滑,DE段粗糙,A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑,下
5、滑过程中A、B保持相对静止,则( )A.在CD段时,A受三个力作用B.在DE段时,A可能受三个力作用C.在DE段时,A受摩擦力方向一定沿斜面向上D.整个下滑过程中,A、B均处于失重状态答案:C解析:在CD段,整体的加速度a=(mA+mB)gsinθmA+mB=gsinθ,隔离对A分析,有mAgsinθ+FfA=mAa,解得FfA=0,可知A受重力和支持力两个力作用,故A错误。设DE段物块与斜面间的动摩擦因数为μ,在DE段,整体的加速度a=(mA+mB)gsinθ-μ(mA+mB)gsinθmA+mB=gsinθ-μgc
6、osθ,隔离对A分析,有mAgsinθ+FfA=mAa,解得FfA=-μmAgcosθ,方向沿斜面向上;若匀速运动,A受到静摩擦力也是沿斜面向上,所以A一定受三个力,故B错误,C正确。整体下滑的过程中,CD段加速度沿斜面向下,A、B均处于失重状态;在DE段,可能做匀速直线运动,不处于失重状态,故D错误。故选C。5.气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆,质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在水平风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速,当风速v0=3m/s时,测得球平
7、衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°。则( )A.细线拉力与风力的合力大于mgB.若风速增大到某一值时,θ可能等于90°C.细线拉力的大小为mgcosθD.θ=60°时,风速v=6m/s答案:C解析:小球受重力、拉力、风力处于平衡,所以细线拉力与风力的合力等于mg,与重力平衡,故A错误;风速增大,θ不可能变为90°,因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡,故B错误;根据受力分析,FTcosθ=mg,所以FT=mgcosθ,故C正确;小球受重力、拉力、风力处于平衡,根据共点力平衡知风力F=mgtanθ,θ从30°变为60
8、°,则风力变为原来的3倍,因为风力大小正比于风速和球正对风的截面积,所以风速v=9m/s,故D错误,故选C。6.(2019·全国卷Ⅲ)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火,它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。已知它们的轨道半径R金
