格物学 力学物体的平衡

平衡问题中的临界极值问题-物体的平衡知识点教师选题进阶自测题解析-江苏省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%

2025-09-09
平衡问题中的临界极值问题-物体的平衡知识点教师选题进阶自测题解析-江苏省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%
6、['平衡问题中的临界极值问题', '受力分析', '利用平衡推论求力', '静摩擦力大小']

正确率60.0%一块落石挡住了道路,经过的行人用水平推力推落石,想让它动一下,但无论用多大的推力都推不动落石,没推动的原因是(

D

A.落石太重

B.落石所受合外力始终为零

C.推力小于落石与地面间的摩擦力

D.推力总小于落石与地面间的最大静摩擦力

题目分析:落石被水平推力推但始终不动,需要从力学角度分析原因。

关键概念:当物体静止时,合外力为零。推力与静摩擦力平衡,静摩擦力随推力增大而增大,但不超过最大静摩擦力。

设推力为$$F_{push}$$,最大静摩擦力为$$f_{s,max}$$,实际静摩擦力为$$f_s$$。

未推动时:$$F_{push} = f_s \leq f_{s,max}$$

由于始终推不动,说明$$F_{push}$$始终小于或等于$$f_{s,max}$$,但实际是$$F_{push} < f_{s,max}$$(因为若相等则处于临界状态,题目说“无论用多大的推力”,暗示推力未达到最大静摩擦力)。

选项分析:

A. 落石太重:重量影响最大静摩擦力($$f_{s,max} = \mu_s N$$,N与重量相关),但根本原因是推力未超过最大静摩擦力。

B. 落石所受合外力始终为零:正确,但这是结果而非原因。

C. 推力小于落石与地面间的摩擦力:错误,静摩擦力与推力大小相等,方向相反。

D. 推力总小于落石与地面间的最大静摩擦力:正确,直接解释了推不动的原因。

答案:D

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