好题天天解——(可下载)考查弹力、摩擦力的一组典型试题——思路方法是关键，乐于推导好习惯

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题目一、如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑特色之一。屋顶部分结构如图乙所示，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的椽子正中间。已知椽子间距离d=20cm，与水平面夹角均为θ=37°，瓦片质量m=0.6kg，圆弧半径r=12.5cm，忽略瓦片厚度和椽子的粗细，则（）

A．每根椽子对瓦片的弹力为4N

B．椽子对瓦片弹力的合力为3.6N

C．瓦片所受摩擦力大小为4.8N

D．仅稍微增加椽子间距离d，瓦片更容易往下滑 

【答案】A

【来源】浙江省强基联盟2024-2025学年高一上学期12月联考物理试题

【知识点】正交分解法解共点力平衡问题

【详解】

AB．分析可知椽子对瓦片弹力的合力

故C错误；

D．仅稍微增加椽子间距离d，每根椽子对瓦片的弹力F_N增大，最大静摩擦力增大，瓦片更不易往下滑，故D错误。

故选 A。

题目二、如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑特色之一。屋顶部分结构如图乙所示，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的椽子正中间。已知椽子间距离为d，与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，圆弧半径为d，忽略瓦片厚度，重力加速度为g，则每根椽子对瓦片的支持力大小为（）

【答案】C

【来源】2023届福建省厦门市高三下学期第四次质量检测（二模）物理试题

【知识点】直接合成法解决三力平衡问题

【详解】根据题意，垂直于斜面的截面图及受力分析如图所示

根据受力平衡并结合几何关系，可得

故选C。

题目三、用瓦片做屋顶是我国建筑特色之一。屋顶部分结构如图所示，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的椽子正中间。已知椽子间距离为d，与水平面的夹角均为θ=30°，瓦片的质量m=2kg，圆弧的半径为d，忽略瓦片厚度，取重力加速度大小g=10m/s²，则瓦片对每根椽子的压力大小为（　　）

【答案】B

【来源】山东省百校大联考2025-2026学年高三上学期10月月考物理试题

【知识点】牛顿第三定律、直接合成法解决三力平衡问题

【详解】根据题意，垂直于椽子的截面图及受力分析如图所示

根据受力平衡并结合几何关系，可得

故选B。

题目四、如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑特色之一。屋顶部分结构如图乙所示，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的木板正中间。已知木板间距离为d，与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，圆弧半径为d，忽略瓦片厚度，重力加速度为g，则（）

A．每根木板对瓦片的摩擦力大小为mg

B．每根木板对瓦片的支持力大小为mg

C．若木板间距离d减小，则每根木板对瓦片的支持力减小

D．若θ减小，则每根木板对瓦片的摩擦力增大

【答案】C

【来源】河南省郑州市2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题

【知识点】正交分解法解共点力平衡问题

【详解】

BC．根据题意，作垂直平分一片瓦片且垂直于椽子的截面，截面及受力分析图如图所示

A、B分别为截面上瓦片与两根椽子的接触点，两根椽子对瓦片的支持力的合力与瓦片垂直于椽子向下的重力分力等大反向。由几何关系可得。瓦片静止，所受合力为零，根据平衡关系，可得

若木板间距离d减小，则α减小，根据上式可知每根木板对瓦片的支持力减小，故B错误，C正确；

AD．每根木板对瓦片的摩擦力大小为

若θ越小，则每根木板对瓦片的摩擦力越小。故AD错误。

故选C。

题目五、瓦房为中国常见的一种传统建筑。如图甲为一瓦房屋顶结构的简化图，当椽子与水平面夹角θ=30°时，瓦片刚好能在两根相互平行的椽子正中间匀速下滑。已知瓦片横截面的圆弧半径为R，恰好等于椽子间距离d。如图乙所示，忽略瓦片厚度。瓦片与椽子间的动摩擦因数为（　　）

【答案】A

【来源】山东省百师联盟2024-2025学年高三上学期开学摸底联考物理试题

【知识点】利用平衡推论求力大小或方向、正交分解法解共点力平衡问题

【详解】根据题意，垂直于斜面的截面图及受力分析如图所示

解得瓦片与椽子间的动摩擦因数为

故选A。

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