物理竞赛辅导专题一力的认识与分析 提高题.docx

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物理竞赛辅导专题一力的认识与分析提高题

专题一:

力的认识与分析提高题

学校:

___________姓名:

___________班级:

___________考号:

___________

一、单选题(本大题共9小题,共18.0分)

1.甲、乙两个物体叠放在水平地面上,甲受到一个向右的水平力作用,乙受到一个向左的水平力作用,两个力大小均为F,如图所示。

两物体均处于平衡状态,则甲和乙之间的摩擦力大小、乙和地面间的摩擦力大小分别为(  )

A.0、FB.F、0C.2F、FD.2F、0

2.在划船时,使船前进的力是(  )

A.人对船的推力B.船受到水的支持力

C.桨对水的作用力D.水对桨的作用力

3.放在水平桌面上的茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力,这两个力相同的是(  )

A.作用点B.力的大小

C.力的方向D.力的大小和作用点

4.

物A重5N,物B重10N,现用对A施加一水平推力F=100N,将A、B压在竖直墙壁上静止,如图所示,则B的左表面所受的静摩擦力大小和方向为(  )

A.5N、竖直向上B.5N、竖直向下C.10N、竖直向上D.10N、竖直向下

5.茶杯放在水平桌面上,下列关于茶杯和桌面受力情况的叙述中,正确的是(  )

A.桌面受到向下的弹力是因为桌面发生了形变,茶杯没有发生形变

B.桌面受到向下的弹力是因为茶杯发生了形变

C.茶杯受到向下的弹力是因为桌面发生了形变

D.茶杯受到向上的弹力是因为茶杯发生了形变

6.下列情况下,属于相互作用力的是(  )

A.静止在桌面上的书,书对桌面的压力和重力

B.苹果下落时所受的重力和苹果对地球的吸引力

C.沿竖直方向匀速下落的跳伞运动员,运动员与伞的总重力和空气阻力

D.在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和阻力

7.

如图所示,弹簧的一端固定在墙上,在弹性限度内,另一端用手向右拉长弹簧,且保持不动,下面有关说法不正确的是(  )

A.弹簧产生的弹力的受力物是“手和墙”

B.弹簧产生的弹力的施力物是“弹簧”

C.弹簧产生的弹力与“手的拉力”是一对平衡力

D.弹簧对手的弹力与“手的拉力”是一对相互作用力

8.图甲中是健身常用的器材--弹簧拉力器,有甲乙两人按照图乙中的方式进行锻炼,锻炼时都将手臂撑直且当前位置保持静止。

若甲比乙高,甲的体重比乙大,但甲的力气比乙小,此时人对拉力器的拉力(  )

A.甲更大B.乙更大C.一样大D.无法判断

9.

如图所示,在水平力F的作用下,物体A紧贴在竖直的墙上并处于静止状态。

若改变F的大小,则下列判断不可能正确的是(  )

A.若适当增大F,则物体与墙之间的摩擦力增大

B.若适当增大F,则物体与墙之间的摩擦力不变

C.若适当减小F,则物体与墙之间的摩擦力减小

D.若适当减小F,则物体与墙之间的摩擦力不变

二、多选题(本大题共5小题,共15.0分)

10.如图

所示,用手施加

的力,使A物体沿着竖直墙面匀速下滑。

如图

所示,用手施加

的力,使B物体压在天花板上并处于静止状态。

其中

下列说法中正确的是()

A.在图甲中,A受到的摩擦力为20N

B.在图甲中,墙面对A的支持力为15N

C.在图乙中,B对手的作用力为10N

D.在图乙中,天花板对B物体的作用力为10N

11.如图所示,用水平力F拉着长木板A在水平地面上做匀速直线运动,木块B始终静止不动。

若不计绳和弹簧测力计重,下列说法中不正确的是()

A.木块B不受摩擦力

B.木块B受到方向向左的摩擦力

C.木块B受到的重力和对木板A的压力是平衡力

D.拿掉木块B后,木板A在拉力F的作用下继续做匀速直线运动

12.

如图所示,甲图是一种可以调节高度的挂衣钩,其内部结构如图乙所示,线弯曲的穿过小人.它是利用拉紧绳子时,增大绳子和小人之间的压力来增大摩擦力的,通过松绳子来调节挂衣钩的高度.下列图中主要利用增大压力来增大摩擦这一原理的是(  )

A.

自行车车闸

B.

压路机

C.

攀爬上升器

D.

背带日字扣

13.关于力的作用的说法错误的是(  )

A.施力物体同时也一定是受力物体B.两物体要发生力的作用必须接触

C.一个物体不能发生力的作用D.重力的方向是垂直向下

14.关于力的概念,下列哪句话是正确的是(  )

A.没有物体就没有力

B.有受力物体时,一定有施力物体

C.有施力物体时,却不一定有受力物体

D.只有一个物体时,不会有力

三、填空题(本大题共2小题,共4.0分)

15.

如图所示,将两手的食指放在铅笔的两端下面,尽量使铅笔保持水平,向铅笔的中部移动手指(也可以用直尺做).重复几次,你观察到的现象是______。

就观察到的现象,提出一个有价值且可探究的问题______。

16.用弹簧测力计拉着重200N的物体在水平桌面上做匀速直线运动,当速度为2m/s时,弹簧测力计的示数为40N.若速度为1m/s时,该物体受到的摩擦力为______N;若将拉力增大,当弹簧测力计的示数变为50N时,该物体受到的摩擦力为______N。

四、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)

17.小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,她利用如图1所示的实验装置来做实验,并记录了相应的数据,如下表:

钩码总重/N

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

指针位置/cm

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

5.8

5.8

(1)分析数据,小华可以得出的结论是:

在拉力不大于______N的情况下,弹簧的______跟钩码的拉力成正比;这项研究的应用是______.

(2)小华同学根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图象,应该是下面______图(填序号)所示的图象.

18.甲、乙两位同学做“探究物体所受重力的大小与质量的关系”实验.

(1)甲同学用弹簧测力计测量钩码所受重力大小,读数时让钩码保持______状态,此时钩码所受的重力大小和它受到的拉力大小相等.他分别测出一个钩码、两个钩码、三个钩码的重力大小后,根据实验数据得出结论:

______

(2)乙同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为乙同学的做法______.

A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验

B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化

C.合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系

D.合理,因为他的操作比甲同学更简便.

五、作图题(本大题共2小题,共10.0分)

19.

如图,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的力的示意图.(力的作用点画在物体的重心)

20.如图一物体在光滑斜面上下滑,画出它的受力示意图

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解:

甲相对于乙保持静止状态,水平方向上A受到拉力F和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力是F,甲受到的摩擦力是F。

根据物体间力的作用是相互的,甲受到乙的摩擦力水平向左,所以甲和乙之间的摩擦力水平向右,大小是F。

物体乙进行匀速直线运动,水平方向上受到甲对乙水平向右的摩擦力、地面对乙水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F,这三个力是平衡力,所以地面对乙水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F之和等于甲对乙水平向右的摩擦力,所以乙和地面间的摩擦力大小为F-F=0。

故选:

B。

静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用。

甲相对于乙保持静止状态,首先分析甲的受力情况,求出甲受到的摩擦力。

根据物体间力的作用是相互的,求出甲和乙的摩擦力。

乙相对于地面进行匀速直线运动,分析乙的受力情况,求出乙和地面间的摩擦力。

本题把甲和乙两个物体分别进行受力分析,根据二力平衡条件和物体间力的作用是相互的进行判断,是本题的关键。

2.【答案】D

【解析】解:

用浆向后划水时,浆对水施加了一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,所以水对浆施加了一个向前的反作用力。

这个力使船前进。

故选:

D。

当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。

解决此类题目要结合作用力和反作用力考虑,即一个物体在施力的同时必然也受力,另一个物体在受力的同时必然也是施力物体。

3.【答案】B

【解析】解:

茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力,二者大小相等、方向相反、作用在两个物体上,所以二者的大小相等,方向和作用点都不相同。

故选:

B。

茶杯放在桌面上,给桌面一压力,根据力的作用是相互,桌面给茶杯一支持力,所以茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力,二者大小相等、方向相反、作用在两个物体上。

据此分析判断。

本题考查了学生对一对相互作用力特点的了解与掌握,注意相互作用力(二者大小相等、方向相反、作用在两个物体上)与平衡力(大小相等、方向相反、作用在同一个物体上)的区别。

4.【答案】B

【解析】解:

A在竖直方向上受重力、摩擦力而处于静止状态,故A所受摩擦力应等于重力,即Ff=GA=5N,A所受摩擦力方向向上;因A对B的作用力与B对A的作用力为大小相等,方向相反,故B所受摩擦力为5N,方向相下;

故选B.

本题应以A为研究对象,由二力平衡可求得A所受摩擦力,再由作用力及反作用力求得B所受摩擦力.

本题应明确研究对象选择的重要性,一般在解题时优先选择受力较小的物体做为研究对象.

5.【答案】B

【解析】解:

A、茶杯和桌面之间有相互作用的弹力,是由于桌面和茶杯都发生了形变。

故A错误。

B、桌面受到向下的弹力,是茶杯施加的,是由于茶杯发生了形变而产生的。

故B正确。

CD、茶杯受到桌面向上的弹力,是由于桌面发生了形变。

故C、D均错误。

故选:

B。

茶杯和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面和茶杯都发生了形变。

桌面受到向下的弹力,是由于茶杯发生了形变,茶杯受到向上的弹力,是由于桌面发生了形变。

本题考查对弹力的理解,弹力的施力物体是发生形变的物体,受力物体是与之接触的物体。

6.【答案】B

【解析】解:

A、书对桌面的压力是桌子受到的,重力是书受到的力,这两个力方向相同,不是相互作用力,所以A错误.

B、苹果受到的重力与苹果对地球的吸引力是一对相互作用力,所以B正确.

C、跳伞运动员匀速下降,所以运动员与伞的总重力与空气阻力是一对平衡力,所以C错误.

D、平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和阻力,大小相等,方向相反,同一直线,同一物体,是一对平衡力,所以D错误.

故选B.

二力平衡的条件共四个,即“同物、同线、等值、反向”;而“作用在同一个物体上”这个条件往往被学生所忽略;解题时一定要看清两个力到底具备几个条件,四个条件必须同时具备方可.

此题考查了二力平衡的条件以及相互作用力的知识;

①平衡力的成立条件:

同物、同线、等值、反向;

②相互作用力的成立条件:

异物、同线、等值、反向;

“两个力是否作用在同一物体上”,是平衡力和相互作用力的最大区别.

7.【答案】C

【解析】解:

AB.物体由于弹性形变产生的力叫弹力,发生弹性形变的物体弹簧即为施力物体,弹簧发生形变产生的是对手和墙的拉力即墙和手是受力物体,故AB正确;

C.弹簧产生的弹力与“手的拉力”作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C错误;

D.对手弹簧产生的弹力作用在手上,手的拉力作用在弹簧上,二力作用在两个物体上,且大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故D正确。

故选:

C。

(1)弹力是物体发生形变后要恢复原状时产生的力,两物体直接接触并且发生形变,两物体间才会有弹力作用;

(2)平衡力是作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;

(3)一对相互作用力分别作用在相互作用的两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

本题考查了学生对弹力的定义和平衡力与相互作用力的理解与掌握,明确弹力的定义是关键。

8.【答案】A

【解析】解:

甲、乙用同一个拉力器比试臂力,结果每个人都能把手臂撑直,但手臂长度不同时,拉力器的变形程度不同;甲的身高高,则臂展大,手臂越长,拉力器形变越大,受到的拉力越大。

故选:

A。

力的作用效果有二:

改变物体的形状,改变物体的运动状态。

在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。

此题属于易错题,注意不要把“把手臂撑直”理解成“每一次拉力器的形变都相同”。

9.【答案】A

【解析】解:

由于此时物体保持静止,物体的重力和摩擦力始终是一对平衡力;

AB、若F适当增大,物体会仍然保持静止状态,所以物体与墙之间的摩擦力不变,故A项不可能正确、B项可能正确;

C、若F适当减小,物体可能向下加速运动,滑动摩擦力小于重力;而原来静摩擦力等于重力,比较可知,物体与墙之间的摩擦力减小了,故C项可能正确;

D、若适当减小F,物体可能仍静止,则物体与墙之间的摩擦力不变,故D项可能正确。

故选:

A。

只要物体保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说该物体处于平衡状态,即此时一定受到平衡力的作用,故该题中的物体始终保持静止,利用二力平衡的特点分析即可判断。

物体受到墙的摩擦力等于物体重,故在增大压力F时,物重不变,故此时的摩擦力不变,这是本题的易错点。

10.【答案】BD

【解析】【分析】

力的作用是相互的;处于静止的物体或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用;

先对物体进行受力分析,然后结合平衡力和力的合成判断四个选项的对错。

本题考查相互作用力和力的合成与应用,关键明确物体的状态以及受力情况。

【解答】

A、在图甲中,A处于静止状态,则A受平衡力作用,A在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,因此A受到的摩擦力等于A的重力,即5N,故A错误;

B、在图甲中,A处于静止状态,A在水平方向上受到的压力F1和墙面的支持力F支是一对平衡力,由力的平衡条件可得,墙面对A的支持力:

F支=F1=15N,故B正确;

C、图乙中,手对B的作用力为15N,由于力的作用是相互的,因此B对手的作用力也为15N,故C错误;

D、在图乙中,物体B受到竖直向上的压力F2、竖直向下的重力GB、天花板向下的作用力F板对B,如图所示:

由力的平衡条件可得:

F2=F板对B+GB,

所以,天花板对B物体的作用力F板对B=F2-GB=15N-5N=10N,故D正确。

故选:

BD。

11.【答案】ACD

【解析】【解答】

​A、木块B与A相互接触,有相对运动,故木块B受到摩擦力的作用,故A错误;

B、滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,木块B相对于A向右运动,故木块B受到的摩擦力向左,故B正确;

C、木块B受到的重力竖直向下,对木板A的压力向下,故它们不是一对平衡力,故C错误;

D、木板A之所以做匀速直线运动是因为受到平衡力的作用,拿掉木块B后,木板A不受B的摩擦力,在拉力F的作用下木板A受到的力不再平衡,故木板A不会继续做匀速直线运动,故D错误。

故选:

ACD。

(1)当两物体发生相对运动时,受到的摩擦力;

(2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;

(3)平衡力的条件是:

大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上;

(4)对木板A进行受力分析即可。

此题主要考查了二力平衡条件的应用,难度不大,认真分析即可。

12.【答案】ACD

【解析】解:

A、自行车车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故A符合题意;

B、压路机,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强的,不是增大摩擦力;故B不符合题意;

C、攀爬上升器,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故C符合题意;

D、背带日字扣,它是利用拉紧背带时,增大背带和人之间的压力来增大摩擦力的.故D符合题意.

故选ACD.

(1)增大摩擦力的方法:

在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.

(2)减小摩擦力的方法:

在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦.

本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究.

13.【答案】BD

【解析】解:

A、一个物体对另一个物体施力的同时,也受到另一个物体对它的作用,所以一个物体是施力物体的同时,也是受力物体.不符合题意.

B、物体间不接触可以产生力的作用,例如磁体吸引铁块.符合题意.

C、产生力的作用至少两个物体.不符合题意.

D、重力的方向是竖直向下的.符合题意.

故选B、D.

(1)力是物体对物体的作用,产生力的作用至少两个物体;物体间不接触可以产生力的作用,接触的物体不一定有力的作用.

(2)物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时,也受到另一个物体对它的作用.

(3)重力的方向是竖直向下的.

(1)掌握产生力至少两个物体,物体间不接触可以产生力的作用,接触的物体不一定有力的作用.

(2)物体间力的作用是相互的.

(3)掌握重力的大小、方向、作用点.

14.【答案】ABD

【解析】解:

A、力是物体对物体的作用,没有物体就谈不上力,故A正确;

B、一个物体受到了力,就一定有另一个物体对它施加力,所以有受力物体时,一定有施力物体,故B正确;

C、一个物体对别的物体施加了力,则另一个物体一定受到了力,所以有施力物体,就一定有受力物体,故C错误;

D、力是物体对物体的作用,故要发生力的作用至少要有两个物体,只有一个物体时,不会有力,故D正确.

故选ABD.

力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体;一个是施力物体,另一个是受力物体.

此题考查了力的概念,在深入理解力的概念基础上,可解答此题.

15.【答案】铅笔相对于两手指左右交互移动 铅笔向左或向右移动是由什么决定的?

【解析】解:

如图,当左手向中间移动时:

以B支点,G和力臂LBC不变,F1的力臂LBA减小,

∵F1LBA=GLBC,

∴左边的用力F1将变大,

由此可知左面手指受到的压力变大,摩擦力变大;当摩擦力增大到一定程度左边手指静止,右边手指开始向中间移动。

这样两手指左右交互移动,直到铅笔的中间位置为止。

提出问题:

铅笔向左或向右移动是由什么决定的?

实际做一做,认真观察,写出观察到的现象。

当左手向中间移动时,以右边为支点,阻力(铅笔重)和阻力臂不变,左边用力力臂减小,根据杠杆平衡条件可知,左边的用力将变大,左面手指受到的压力变大,摩擦力变大;当摩擦力增大到一定程度左边手指静止,右边手指开始向中间移动。

这样两手指左右交互移动,直到铅笔的中间位置为止。

针对看到的现象提出疑问。

本题考查了学生分析实验现象的能力,涉及到杠杆的平衡条件和影响摩擦力大小的因素,属于难题。

16.【答案】40 40

【解析】解:

(1)物体以2m/s的速度做匀速直线运动时,摩擦力与拉力二力平衡,弹簧测力计示数是40N,所以摩擦力也是40N。

(2)由于影响动摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度,两因素都没变,当速度变化时,摩擦力不变,仍是40N。

(3)当拉力为50N时,物体与桌面的间的压力、接触面材料、接触面的粗糙程度不变,物体受的摩擦力不变,仍为40N。

故答案为:

40;40。

物体如果在水平拉力的作用下静止,那么摩擦力和拉力二力平衡,大小相等,拉力是多大,摩擦力就是多大;物体如果在水平拉力的作用下匀速直线运动,不论速度大还是小,摩擦力和拉力都是二力平衡,拉力是多大,摩擦力就是多大;如果其他条件不变,只是增大拉力,物体的运动状态就变了,不是匀速直线运动了,但摩擦力的大小还是不变的。

本题解题的易错之处是:

(1)物体在水平拉力作用下,静止或匀速直线运动都是平衡状态,摩擦力和拉力都是二力平衡,大小相等;

(2)静摩擦力的大小与水平拉力的大小相等,而动摩擦力的大小,只有匀速直线运动时才与拉力大小相同,不是匀速直线的运动时,摩擦力与拉力大小不同,而且动摩擦力大小与拉力大小、速度大小是无关的。

17.【答案】3;伸长量;弹簧测力计;B

【解析】解:

(1)从表中数据知:

钩码的拉力每增加0.5N,弹黄的伸长量也增加0.5cm,所以弹黄的伸长量与钩码的拉力是正比例关系,前提是钩码的拉力不能大于3N.

在一定范围内拉伸弹簧时,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,弹簧测力计就是根据弹簧的这一性质制成的.

(2)从表中的数据知:

当钩码的拉力是0N时,弹簧的长度是2.5cm,而B、C、D中,只有B符合题意.

故答案为:

(1)3;伸长量;弹簧测力计;

(2)B.

从所给数据看:

弹簧原长2.5cm,在拉力小于或等于3N以前,钩码拉力增加弹簧的伸长量也增加,且成正比;拉力达到3N以后,弹黄的伸长量与拉力便不再成正比了.我们在实践中,正是依据弹簧的这种性质制成了测量力的工具.

本题考查了弹簧的性质及弹簧测力的原理,结合这一知识点还考查了学生的读图能力,要求学生能熟练的应用弹簧的性质和弹簧测力计解决实际问题.

18.【答案】静止;物体所受重力的大小与质量成正比;C

【解析】解:

(1)当弹簧测力计和钩码处于静止状态时,物体受力平衡,由二力平衡条件可知,测力计向上的拉力与物体的重力相等,此时测力计的示数等于物体所受的重力的大小;

测出一个钩码、两个钩码、三个钩码的重力大小,再分析重力与对应质量的关系,可以得出结论:

物体所受重力的大小与质量成正比;

(2)要探究物体所受重力的大小与质量的关系,必须改变物体的质量,虽然苹果、小木块、小铁球的材料不同,但不影响探究结果.所以乙同学的做法合理,故选C.

故答案为:

(1)静止;物体所受重力的大小与质量成正比;

(2)C.

(1)静止状态是一种平衡状态,受到的力平衡,两个力平衡时,大小相等.

(2)要探究物体所受重力的大小与质量的关系,根据G=mg知,重力与物质的种类无关.

本题探究物体重力与哪些因素有关,考查了学生利用控制变量法进行实验探究的能力,有一定的难度,是中考探究题考查的热点.

19.【答案】

【解析】【分析】

首先分析物体在冲上粗糙斜面过程中所受的力,并注意力的作用点和方向。

物体受重力、斜面的支持力及摩擦力的作用。

在作图时,可以将三个力的作用点都画在重心上。

【解答】

物体一定受到重力作用,冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力,同时还会受到斜面对它的支持力,方向垂直于斜面向上。

如图所示:

20.【答案】解:

物体在斜面上受到的重力方向竖直向下,作用点(重心)在其几何中心上,即对角线的交点位置.

斜面对物体的支持力方向垂直于斜面向上,作用点也在物体的重心上.如下图所示:

【解析】首先对物体的受力情况进行分析,可知,它受到重力、斜面对它的支持力,因为斜面是光滑的,不受摩擦力的作用,再用画图法将这几个力表示出来.

在画力的示意图时,若需要画出物体受到的多个力的示意图时,要将这几个力画成共点力.判断此种状态下的物体受力情况,关键是要看是不是有摩擦力,如果说斜面光滑,一般认为是没有摩擦力的.

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