专题11+动态平衡与平衡中的极值和临界问题(精练)-高考物理双基突破(一)+Word版含解析

专题十一 动态平衡与平衡中的极值和临界问题（精练）

1．如图所示，一物块静止在粗糙的斜面上．现用一水平向右的推力F 推物块，物块仍静止不动。则

A ．斜面对物块的支持力一定变小

B ．斜面对物块的支持力一定变大

C ．斜面对物块的静摩擦力一定变小

D ．斜面对物块的静摩擦力一定变大 【答案】B

2．如图为建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图。一根轻绳跨过光滑的动滑轮，轻绳的一端系在位置A 处，动滑轮的下端挂上重物，轻绳的另一端挂在起重机的吊钩C 处，起吊重物前，重物处于静止状态。起吊重物过程是这样的：先让吊钩从位置C 竖直向上缓慢地移动到位置B ，然后再让吊钩从位置B 水平向右缓慢地移动到D ，最后把重物卸在某一个位置。则关于轻绳上的拉力大小变化情况，下列说法正确的是

A ．吊钩从C 向

B 移动过程中，轻绳上的拉力不变 B ．吊钩从B 向D 移动过程中，轻绳上的拉力变小

C ．吊钩从C 向B 移动过程中，轻绳上的拉力变大

D ．吊钩从B 向D 移动过程中，轻绳上的拉力不变 【答案】A

【解析】由C 到B 时，两绳夹角不变，故绳子拉力不变，由B 到D 时，两绳夹角增大，2F T cos θ

2＝mg ，

绳子拉力增大。

3．如图所示，质量为M 的木块A 套在粗糙水平杆上，并用轻绳将木块A 与质量为m 的小球B 相连。现

用水平力F将小球B缓慢拉起，在此过程中木块A始终静止不动。假设杆对A的支持力为F N，杆对A的摩擦力为F f，绳中张力为F T，则此过程中

A．F增大 B．F f不变 C． F T减小 D．F N减小

【答案】A

4．如图所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平。现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳末端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ<90°。设此过程中OA、OB 的拉力分别为F OA、F OB，下列说法正确的是

A．F OA逐渐增大 B．F OA逐渐减小

C．F OB逐渐增大 D．F OB逐渐减小

【答案】B

【解析】以结点O为研究对象，受力如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图，由图看出，F OA逐渐减小，F OB先减小后增大，当θ＝90°时，F OB最小，选项B正确。

5．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙面间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B施加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的摩擦力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中

A．F1保持不变，F3缓慢增大

B．F1缓慢增大，F3保持不变

C．F2缓慢增大，F3缓慢增大

D．F2缓慢增大，F3保持不变

【答案】C

6．有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑。AO上面套有小环P，OB 上面套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力F N和细绳上的拉力F T的变化情况是

A．F N不变，F T变大B．F N不变，F T变小

C．F N变大，F T变大D．F N变大，F T变小

【答案】B

7．如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后

A．F1不变，F2变大 B．F1不变，F2变小

C．F1变大，F2变大 D．F1变小，F2变小

【答案】A

【解析】如果维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持两轻绳等长且悬挂点不变，根据物体的平衡条件可知，木板静止时，木板受到的合外力始终为零，因此木板所受合力的大小F1始终不变，由力的平行四边形定则可知，当两绳的合力大小不变，在剪短轻绳后，由于悬点不变，使两绳之间的夹角变大，而合力不变，所以两绳上的分力F2变大，由此可知该题答案为A，选项B、C、D皆不正确。

8．固定在水平面上的光滑半球半径为R，球心O的正上方C处固定一个光滑定滑轮（大小可忽略），细线一端拴一小球（可视为质点）置于半球面上A点，另一端绕过定滑轮，如图所示，现将小球缓慢地从A 点拉向B点，则此过程中小球对半球的压力大小F N、细线的拉力大小F T的变化情况是

A．F N不变，F T不变B．F N不变，F T变大

C．F N不变，F T变小D． F N变大，F T变小

【答案】C

9．如图所示，有一倾角θ＝30°的斜面体B ，质量为M 。质量为m 的物体A 静止在B 上。现用水平力

F 推物体A ，在F 由零逐渐增加至

3

2

mg 再逐渐减为零的过程中，A 和B 始终保持静止。对此过程下列说法正确的是

A ．地面对

B 的支持力大于（M ＋m ）g B ．A 对B 的压力的最小值为

32mg ，最大值为334

mg C ．A 所受摩擦力的最小值为0，最大值为mg

4

D ．A 所受摩擦力的最小值为12mg ，最大值为3

4mg

【答案】B

【解析】因为A 、B 始终保持静止，对A 、B 整体受力分析可知，地面对B 的支持力一直等于(M ＋m )g ，A 错误。当F ＝0时，A 对B 的压力最小，为mg cos 30°＝

32mg ；当F ＝3

2

mg 时，A 对B 的压力最大，为mg cos 30°＋F sin 30°＝334mg ，B 正确。当F cos 30°＝mg sin 30°时，即F ＝3

3

mg 时，A 所受摩擦力为0，当

F ＝0时，A 所受摩擦力大小为1

2mg ，方向沿斜面向上，当F ＝

32mg 时，A 所受摩擦力大小为1

4

mg ，方向沿斜面向下，选项C 、D 错误。

10．如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O 点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F 1和球对斜面的压力F 2的变化情况是