选择题6.0分
物理

5.如图,粗糙水平面上a、b、c、d 四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接,正好组成一个等腰梯形,系统静止。ab之间、ac之间以及bd之间的弹簧长度相同且等于cd之间弹簧长度的一半,ab之间弹簧弹力大小为cd之间弹簧弹力大小的一半。若a受到的摩擦力大小为f,则(  )

A

ab之间的弹簧一定是压缩的

B

b受到的摩擦力大小为f

C

c受到的摩擦力大小为

D

d受到的摩擦力大小为2f

正确答案及相关解析

正确答案

ABC

解析

A、设每根弹簧的原长为L0,ab的形变量为△x1,cd的形变量为△x2,则有,若ab弹簧也是被拉长,则有:,解得L0=0,不符合题意,所以ab被压缩,A正确;B、由于a受到的摩擦力大小为f,根据对称性可得,b受到的摩擦力大小为f,B正确;C、以a和c为研究对象进行力的分析如图所示:

图中的θ为ac与cd之间的夹角,则,所以θ=60°,则∠cab=120°,a受到的摩擦力大小f=T;对c根据力的合成可得,所以C正确;

D、由于c受到的摩擦力大小为,根据对称性可知,d受到的摩擦力大小为,D错误.

故本题选:ABC

考查方向

本题考查了共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;胡克定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律等知识点交汇命题。

解题思路

假设ab弹簧处于伸长状态,得到弹簧的原长为零,由此确定弹簧所处的状态;分别对a和c进行受力分析求出弹力与摩擦力关系,根据平行四边形法则求解c受到的摩擦力大小,根据对称性分析d受到的摩擦力大小。

易错点

本题关键掌握平行四边形定则,当两个力方向相同时可以直接相加求合力;当两个力方向相反时可以直接相减求合力;当两个力垂直的时候,利用勾股定理求合力,如果两个力夹角不是特殊角,可以根据正交分解法、矢量三角形法或三角函数法求解合力大小。