2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題2.3 動態(tài)平衡問題千題精練.doc

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專題2.3 動態(tài)平衡問題一選擇題1（2018江西南昌三模）如圖所示，傾斜的木板上有一靜止的物塊，水平向右的恒力F作用在該物塊上，在保證物塊不相對于木板滑動的情況下，現(xiàn)以過木板下端點(diǎn)O的水平軸為轉(zhuǎn)軸，使木板在豎直面內(nèi)順時針緩慢旋轉(zhuǎn)一個小角度。在此過程中下面說法正確的是A物塊所受支持力一定變大B物塊所受支持力和摩擦力的合力一定不變C物塊所受摩擦力可能變小D物塊所受摩擦力一定變大【參考答案】BC【命題意圖】本題考查受力分析、平衡條件及其相關(guān)的知識點(diǎn)。2.（2018全國聯(lián)考）如圖所示，在豎直的墻面上用鉸鏈固定一可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動的輕桿，一定長度的輕繩系在輕桿的A、C兩點(diǎn)，動滑輪跨過輕繩懸吊一定質(zhì)量的物塊。開始時輕桿位于水平方向，輕繩對A、C兩點(diǎn)的拉力大小分別用、表示。則下列說法正確的是A當(dāng)輕桿處于水平方向時B若將輕桿沿順時針方向轉(zhuǎn)過一個小角度，則增大、增大C若將輕桿沿逆時針方向轉(zhuǎn)過一個小角度，則增大、增大D無論將輕桿怎樣轉(zhuǎn)動，則、均減小【參考答案】D 3（寧夏銀川一中2018屆高三第四次模擬考試?yán)砭C物理試卷）如圖所示，木板P下端通過光滑鉸鏈固定于水平地面上的O點(diǎn)，物體A、B疊放在木板上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時物體B的上表面水平?，F(xiàn)使木板p繞O點(diǎn)緩慢旋轉(zhuǎn)到虛線所示位置，物體A、B仍保持靜止，與原位置的情況相比A. B對A的作用力不變 B. A對B的壓力增大C. 木板對B的支持力增大 D. 木板對B的摩擦力不變【參考答案】 A【名師解析】當(dāng)將P繞O點(diǎn)緩慢旋轉(zhuǎn)到虛線所示位置，B的上表面不再水平，A受力情況如圖1，以AB整體為研究對象，分析受力情況如圖2：受總重力GAB、板的支持力N2和摩擦力f2，由平衡條件分析可知： ； 由于 逐漸增大，所以N2減小，f2增大，故CD錯誤 ，選項(xiàng)A正確。4（湖北省黃岡中學(xué)2018屆高三5月第三次模擬考試?yán)砭C物理試題）哥倫比亞大學(xué)的工程師研究出一種可以用于人形機(jī)器人的合成肌 肉，可模仿人體肌肉做出推、拉、彎曲和扭曲等動作。如圖所示，連接質(zhì)量為的物體的足夠長細(xì)繩一端固定于墻壁，用合成肌肉做成的“手臂”的端固定一滑輪，端固定于墻壁，細(xì)繩繞過滑輪，和類似于人手臂的關(guān)節(jié)，由“手臂”合成肌肉控制。設(shè)與豎直墻壁夾角為，不計滑輪與細(xì)繩的摩擦，下列說法正確的是（ ）A. 若保持不變，增大長度，細(xì)繩部分拉力變大B. 若保持，增大長度，細(xì)繩對滑輪的力始終沿方向C. 若保持等于，增大長度，細(xì)繩對滑輪的力始終沿方向D. 若從逐漸變?yōu)榱悖L度不變，且保持，則細(xì)繩對滑輪的力先減小后增大【參考答案】C【名師解析】點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是要注意：ad繩和db繩的拉力總是相等且不變的，大小等于重力；細(xì)繩對滑輪的作用力與ad繩和bd繩拉力的合力是等大反向的關(guān)系.5（多選，遼寧省沈陽市和平區(qū)東北育才學(xué)校2018年高考物理一模試卷）如圖所示，兩相同輕質(zhì)硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉(zhuǎn)動，在O點(diǎn)懸掛一重物M，將兩個相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時整個系統(tǒng)保持靜止Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大小若擋板間的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止且O1、O2始終等高，則（）A. FN變小B. FN變大C. Ff不變D. Ff變小【參考答案】 BC【名師解析】設(shè)兩個桿夾角為，則有；再將桿對滑塊m的推力F1按照效果分解，如圖根據(jù)幾何關(guān)系，有故，若擋板間的距離稍許增大后，角變大，F(xiàn)x變大，故滑塊m對墻壁的壓力變大，即FN變大，故AD錯誤，BC正確；故選：BC6（多選）（天津和平區(qū)2017-2018學(xué)年第二學(xué)期高三第一次質(zhì)量檢測）甲、乙兩建筑工人用簡單機(jī)械裝置將工件從地面提升并運(yùn)送到樓頂。如圖所示，設(shè)當(dāng)重物提升到一定高度后，兩工人保持位置不動，甲通過緩慢釋放手中的繩子，使乙能夠用一始終水平的輕繩將工件緩慢向左拉動，最后工件運(yùn)送至乙所在位置，完成工件的運(yùn)送，設(shè)兩繩端始終在同一水平面上，蠅的重力及滑輪的摩擦不計，滑輪大小忽略不計，則在工件向左移動過程中（ ）A. 甲手中繩子上的拉力不斷破小B. 樓頂對甲的支持力不斷增大C. 樓頂對甲的摩擦力大于對乙的摩擦力D. 乙手中紹子上的拉力不斯增大【參考答案】 CD繩子與滑輪夾角為，則有，當(dāng)角減小，則f增大，根據(jù)平衡條件可知乙手中繩子上的拉力不斷增大，D正確；故選CD。7. （2018金考卷）如圖所示，質(zhì)量為的小球套在豎直固定的光滑圓環(huán)上，在圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個光滑小孔，一根輕繩的下端系著小球，上端穿過小孔用力拉住，開始時繩與豎直方向夾角為，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢拉動輕繩，使小球沿光滑圓環(huán)上升一小段距離，則下列關(guān)系正確的是 A繩與豎直方向的夾角為時，F(xiàn)=mgcosB小球沿光滑圓環(huán)上升過程中，輕繩拉力逐漸增大C小球沿光滑圓環(huán)上升過程中，小球所受支持力逐漸增大D小球沿光滑圓環(huán)上升過程中，小球所受支持力大小不變【參考答案】.D?！久麕熃馕觥坷K與豎直方向的夾角為時，小球受到豎直向下的重力mg，圓環(huán)對小球沿半徑向外的支持力，沿細(xì)繩方向的拉力F，畫出力矢量圖，由圖可知，F(xiàn)=2mgcos，選項(xiàng)A錯誤；小球沿光滑圓環(huán)上升過程中，繩與豎直方向的夾角變大，輕繩拉力F=2mgcos逐漸減小，選項(xiàng)B錯誤；由力矢量圖可知，小球所受圓環(huán)的支持力等于重力，小球沿光滑圓環(huán)上升過程中，小球所受支持力不變，選項(xiàng)C錯誤D正確。8 (2018衡水檢測)如圖所示，有一質(zhì)量不計的桿AO，長為R，可繞A自由轉(zhuǎn)動。用繩在O點(diǎn)懸掛一個重為G的物體，另一根繩一端系在O點(diǎn)，另一端系在圓弧形墻壁上的C點(diǎn)。當(dāng)點(diǎn)C由圖示位置逐漸向上沿圓弧CB移動過程中(保持OA與地面夾角不變)，OC繩所受拉力的大小變化情況是()A逐漸減小B逐漸增大C先減小后增大 D先增大后減小【參考答案】.C【名師解析】對G分析，G受力平衡，則拉力等于重力；故豎直繩的拉力不變；再對O點(diǎn)分析，O受繩子的拉力、OA的支持力及OC的拉力而處于平衡；受力分析如圖所示；將F和OC繩上的拉力合成，其合力與G大小相等，方向相反，則在OC上移的過程中，平行四邊形的對角線保持不變，平行四邊形發(fā)生圖中所示變化，則由圖可知OC的拉力先減小后增大，圖中D點(diǎn)時力最?。还蔬xC。9 (2018洛陽聯(lián)考)如圖所示，桌面上固定一個光滑豎直擋板，現(xiàn)將一個長方形物塊A與截面為三角形的墊塊B疊放在一起，用水平外力F緩緩向左推動B，使A緩慢升高，設(shè)各接觸面均光滑，則該過程中()AA和B均受三個力作用而平衡BB對桌面的壓力保持不變CA對B的壓力越來越小D外力F的大小恒定不變【參考答案】BD10. (2018開封聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長為L的細(xì)繩懸于O點(diǎn)，A球固定在O點(diǎn)正下方，當(dāng)小球B平衡時，繩子所受的拉力為T1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長相同但勁度系數(shù)為k2(k2k1)的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時繩子所受的拉力為T2，彈簧的彈力為F2，則下列關(guān)于T1與T2、F1與F2大小之間的關(guān)系正確的是()AT1T2 B.T1T2CF1F2 DF1F2【參考答案】BC11.(2017山東師大附中一模)如圖所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L，現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為()Amg B.mg C.mg D.mg【參考答案】C【名師解析】由題圖可知，要使CD水平，各繩均應(yīng)繃緊，則AC與水平方向的夾角為60；結(jié)點(diǎn)C受力平衡，受力分析如圖所示，則CD繩的拉力FTmgtan 30mg；D點(diǎn)受繩子拉力大小等于FT，方向向左；要使CD水平，D點(diǎn)兩繩的拉力與外界的力的合力為零，則繩子對D點(diǎn)的拉力可分解為沿BD繩的F1，及另一分力F2，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)力F2與BD垂直時，F(xiàn)2最小，而F2的大小即為拉力的大?。还首钚×FTsin 60mg。故選C。12(2016山西太原高三期中)如圖所示，置于固定斜面上的物體A受到平行于斜面向下的力作用保持靜止。若力F大小不變，將力F在豎直平面內(nèi)由沿斜面向下緩慢的轉(zhuǎn)到沿斜面向上(轉(zhuǎn)動范圍如圖中虛線所示)。在F轉(zhuǎn)動過程中，物體始終保持靜止。在此過程中物體與斜面間的()A彈力可能先增大后減小B彈力一定先減小后增大C摩擦力可能先減小后增大D摩擦力一定一直減小【參考答案】BC13(2016貴州航天高中高三一模)如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把A向右移動少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則()AB對墻的壓力增大BA與B之間的作用力增大C地面對A的摩擦力減小DA對地面的壓力減小【參考答案】C14(2015宿遷市三校檢測，2)如圖，用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間，開始時OB繩水平現(xiàn)保持O點(diǎn)位置不變，改變OB繩長使繩右端由B點(diǎn)緩慢上移至B點(diǎn)，此時OB與OA之間的夾角90，現(xiàn)使BCA緩緩變小，直到BCA=30.在此過程中，桿BC所受的力（不計一切阻力）（ ）A. 逐漸增大B. 先減小后增大C. 大小不變D. 先增大后減小【參考答案】C【名師解析】以結(jié)點(diǎn)B為研究對象，分析受力，作出力的合成如圖所示。【點(diǎn)睛】本題運(yùn)用三角相似法研究動態(tài)平衡問題，直觀形象，也可以運(yùn)用函數(shù)法分析研究二計算題1. 質(zhì)量為M的木楔傾角為 ( 45)，在水平面上保持靜止，當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時，它正好勻速下滑。當(dāng)用與木楔斜面成角的力F拉木塊，木塊勻速上升，如圖所示(已知木楔在整個過程中始終靜止)。(1)當(dāng)時，拉力F有最小值，求此最小值；(2)求在(1)的情況下木楔對水平面的摩擦力是多少？ (2)因?yàn)槟緣K及木楔均處于平衡狀態(tài)，整體受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即FfFcos()當(dāng)F取最小值mgsin 2時：FfFmincos 2mgsin 2cos 2mgsin 4。