「最新」2020版高考物理一轮复习专题2.3动态平衡问题千题精练-可编辑修改

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高考物理一轮复习专题2.3 动态平衡问题千题精练

专题2.3 动态平衡问题一．选择题1．（2018江西南昌三模）如图所示，倾斜的木板上有一静止的物块，水平向右的恒力F 作用在该物块上，在保证物块不相对于木板滑动的情况下，现以过木板下端点O 的水平轴为转轴，使木板在竖直面内顺时针缓慢旋转一个小角度。

在此过程中下面说法正确的是A ．物块所受支持力一定变大B ．物块所受支持力和摩擦力的合力一定不变C ．物块所受摩擦力可能变小D ．物块所受摩擦力一定变大【参考答案】BC【命题意图】本题考查受力分析、平衡条件及其相关的知识点。

2.（2018全国联考）如图所示，在竖直的墙面上用铰链固定一可绕O 点自由转动的轻杆，一定长度的轻绳系在轻杆的A 、C 两点，动滑轮跨过轻绳悬吊一定质量的物块。

开始时轻杆位于水平方向，轻绳对A 、C 两点的拉力大小分别用1F 、2F 表示。

则下列说法正确的是A ．当轻杆处于水平方向时1F 2FB ．若将轻杆沿顺时针方向转过一个小角度，则1F 增大、2F 增大C ．若将轻杆沿逆时针方向转过一个小角度，则1F 增大、2F 增大D ．无论将轻杆怎样转动，则1F 、2F 均减小【参考答案】D3．（宁夏银川一中2018届高三第四次模拟考试理综物理试卷）如图所示，木板P 下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O 点，物体A 、B 叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B 的上表面水平。

现使木板p 绕O 点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A 、B 仍保持静止，与原位置的情况相比A. B 对A 的作用力不变B. A 对B 的压力增大C. 木板对B 的支持力增大D. 木板对B 的摩擦力不变【参考答案】 A【名师解析】当将P 绕O 点缓慢旋转到虚线所示位置，B 的上表面不再水平，A 受力情况如图1，以AB整体为研究对象，分析受力情况如图2：受总重力G AB、板的支持力N2和摩擦力f2，由平衡条件分析可知：逐渐增大，所以N2减小，f2增大，故CD错误，选项A正确。

2020 年高考物理一轮复习热点题型专题专题02、03、04(含答案)

2020年高考物理一轮复习热点题型专题02—相互作用题型一弹力的“四类模型”问题题型二“活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题题型三摩擦力的分析与计算题型四摩擦力和三类突变题型五共点力的合成题型六力分解的两种常用方法题型一弹力的“四类模型”问题1．弹力(1)方向(2)计算弹力大小的三种方法①根据胡克定律进行求解．②根据力的平衡条件进行求解．③根据牛顿第二定律进行求解．2．弹力有无的判断“三法”(1)假设法：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变．若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力．(2)替换法：用细绳替换装置中的轻杆，看能不能维持原来的力学状态．如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力．(3)状态法：由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程，求解物体间的弹力．【模型1】物体与物体间的弹力(2018·山西省太原市上学期期末)历经一年多的改造，2017年10月1日，太原迎泽公园重新开园，保持原貌的七孔桥与新建的湖面码头，为公园增色不少．如图乙是七孔桥正中央一孔，位于中央的楔形石块1，左侧面与竖直方向的夹角为θ，右侧面竖直．若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块1左、右两侧面所受弹力的比值为()A.1tan θB ．sin θC.1cos θD.12cos θ【答案】C【解析】对石块1受力分析如图，则石块1左、右两侧面所受弹力的比值F 1F 2＝1cos θ，故C 正确．【模型2】绳的弹力如图所示，质量为m 的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点A ，另一端与小球相连．小球静止时位于环上的B 点，此时轻绳与竖直方向的夹角为60°，则轻绳对小球的拉力大小为()A ．2mgB.3mg C ．mg D.32mg 【答案】C【解析】对B 点处的小球受力分析，如图所示，则有F T sin 60°＝F N sin 60°F T cos 60°＋F N cos 60°＝mg 解得F T ＝F N ＝mg ，故C 正确．【模型3】弹簧的弹力如图所示，小球a 的质量为小球b 的质量的一半，分别与轻弹簧A 、B 和轻绳相连接并处于平衡状态．轻弹簧A 与竖直方向的夹角为60°，轻弹簧A 、B 的伸长量刚好相同，则下列说法正确的是()A ．轻弹簧A 、B 的劲度系数之比为1∶3B ．轻弹簧A 、B 的劲度系数之比为2∶1C ．轻绳上拉力与轻弹簧A 上拉力的大小之比为2∶1D ．轻绳上拉力与轻弹簧A 上拉力的大小之比为3∶2【答案】D【解析】设轻弹簧A 、B 的伸长量都为x ，小球a 的质量为m ，则小球b 的质量为2m .对小球b ，由平衡条件知，弹簧B 中弹力为k B x ＝2mg ；对小球a ，由平衡条件知，竖直方向上，有k B x ＋mg ＝k A x cos 60°，联立解得k A ＝3k B ，选项A 、B 错误；水平方向上，轻绳上拉力F T ＝k A x sin 60°，则F T k A x ＝32，选项C 错误，D 正确．【模型4】杆的弹力(2019·湖南省怀化市博览联考)如图所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m 的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为34mg (g 表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为()A.53mgB.35mg C.45mg D.54mg【答案】D【解析】小球处于静止状态，其合力为零，对小球受力分析，如图所示，由图中几何关系可得F ＝(mg )2＋(34mg )2＝54mg ，选项D 正确．题型二“活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题【类型1】“活结”和“死结”问题1．活结：当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的力是相等的，即滑轮只改变力的方向不改变力的大小．2．死结：若结点不是滑轮，是固定点时，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力不一定相等．【例题1】(2016·全国卷Ⅲ·17)如图所示，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球．在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为()A.m 2B.32m C ．m D ．2m【答案】C 【解析】如图所示，圆弧的圆心为O ，悬挂小物块的点为c ，由于ab ＝R ，则△aOb 为等边三角形，同一条细线上的拉力相等，FT ＝mg ，合力沿Oc 方向，则Oc 为角平分线，由几何关系知，∠acb ＝120°，故细线的拉力的合力与物块的重力大小相等，则每条细线上的拉力F T ＝G ＝mg ，所以小物块质量为m ，故C 对．【类型2】“动杆”和“定杆”问题1．动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动．如图甲所示，若C 为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向．2．定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向，如图乙所示．【例题2】(2019·天津市南开中学月考)如图为两种形式的吊车的示意图，OA 为可绕O 点转动的轻杆，重量不计，AB 为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA 在图(a)、(b)中的受力分别为F a 、F b ，则下列关系正确的是()A ．F a ＝F bB ．F a >F bC ．F a <F bD ．大小不确定【答案】A【解析】对题图中的A 点受力分析，则由图(a)可得F a ＝F a ′＝2mg cos 30°＝3mg 由图(b)可得tan 30°＝mgF b ′则F b ＝F b ′＝3mg 故F a ＝F b .题型三摩擦力的分析与计算1．静摩擦力的分析(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小．(2)物体有加速度时，若只受静摩擦力，则F f ＝ma .若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F 合＝ma ，先求合力再求静摩擦力．2．滑动摩擦力的分析滑动摩擦力的大小用公式F f ＝μF N 来计算，应用此公式时要注意以下几点：(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；F N 为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．3．静摩擦力的有无和方向的判断方法(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：(2)状态法：先判断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F 合＝ma )确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向．(3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向．【例题1】(2017·全国卷Ⅱ)如图，一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．则物块与桌面间的动摩擦因数为()A ．2－3 B.36C.33D.32【答案】C【解析】当F水平时，根据平衡条件得F＝μmg；当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角时，由平衡条件得F cos60°＝μ(mg－F sin60°)，联立解得，μ＝33，故选项C正确．【例题2】（2019·湖南省永州市教研室名师筛选高考信息卷）如图所示，一足够长的斜面体静置于粗糙水平地面上，一小物块沿着斜面体匀速下滑，现对小物块施加一水平向右的力F，当物块运动到最低点之前，下列说法正确的是()A．物块与斜面体间的弹力不变B．物块与斜面体间的摩擦力增大C．斜面体与地面间的弹力不变D．斜面体与地面间的摩擦力始终为0【答案】BD【解析】AB、设斜面的倾角为α，不加推力F时，滑块匀速下滑，受重力、支持力和摩擦力，根据共点力平衡条件，支持力N=mg cosα，摩擦力f=mg sinα，故动摩擦因数μ=f/N=tanα；对小物块施加一水平向右的恒力F后，支持力N′=mg cosα+F sinα，变大；滑动摩擦力f′=μN′，也变大；故A错误，B正确；CD、不加推力F时，根据平衡条件，滑块受的支持力和摩擦力的合力竖直向上；故根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力竖直向下，故斜面体相对地面没有滑动趋势，故斜面体不受摩擦力；加上水平推力后，滑块对斜面体的摩擦力和压力同比例增加，其合力方向依旧是竖直向上（大小变大，方向不变）；同理，根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力依旧是竖直向下（大小变大，方向不变），故斜面体相对地面仍然没有滑动趋势，故斜面体仍然不受摩擦力，但对地压力变大了；故C错误，D正确；故选BD。

2024版高考物理一轮复习专题基础练专题二相互作用热考题型动态平衡问题作业课件

水平方向的分量增大,选项B错误。
题型2 整体法与隔离法
3. [2021湖南卷]质量为M的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,A为半圆的最低点,B为半圆水
平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动,
力F的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是
ℎ
ℎ
块所受的力正交分解得,竖直方向FN=mg-F弹sin θ,根据几何关系得F弹sin θ=kx· +=k·0 ,其中h为定值,当x逐渐增
0

+1
大时,弹簧弹力在竖直方向的分量F弹sin θ增大,支持力FN逐渐减小,根据f=μFN,可知滑块受到的摩擦力减小,选项C
正确,AD错误。弹簧弹力在水平方向的分量Fx=F弹cos θ=kxcos θ,x逐渐增大时,cos θ也逐渐增大,所以弹簧弹力在
A.推力F先增大后减小
B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C.墙面对凹槽的压力先增大后减小
D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
题型2 整体法与隔离法
答案
3.C 选小滑块为研究对象,小滑块从A点缓慢运动到B的过程中受力平衡,设小滑块和O点的连线与竖直方向的夹
π
角为θ,有F=mgsin θ,FN=mgcos θ,小滑块由A到B的过程中,θ由0变化到 2 ,则F增大,FN减小,则AB错误;选小滑块与凹
题型3 动态三角形、相似三角形法
答案
4.B 两个支架共同承担的力的大小为60 N,则每个支架所承担的力的大小为30 N,对O点受力分析,如图甲所示。
FOA=

2
=40 N,FBO=
tan37°

高三物理一轮复习之动态平衡问题

高三物理一轮复习之动态平衡问题[命题者说] 共点力的动态平衡问题是高考的热点，主要考查平衡条件的应用；复习本课时时，要注意理解并掌握分析动态平衡问题的几种常用方法。

解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”，“静”中求“动”，具体有以下三种方法：解析法、图解法和相似三角形法。

[方法一：解析法]小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动。

关于物块受到的外力，下列判断正确的是( )A ．推力F 先增大后减小B ．推力F 一直减小C ．物块受到的摩擦力先减小后增大D ．物块受到的摩擦力一直不变[集训冲关]1.如图所示，A 、B 为同一水平线上的两个绕绳装置，转动A 、B 改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C 缓慢竖直下降。

关于此过程中绳上拉力大小的变化，下列说法中正确的是( )A ．不变B ．逐渐减小C ．逐渐增大D ．可能不变，也可能增大2.(2017·新乡模拟)如图所示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3.(2017·宝鸡质检)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[方法二：图解法]方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将( )A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先增大后减小D ．先减小后增大[集训冲关]1.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。

2020届高三物理一轮复习力与物体的平衡(高考真题+模拟新题)(有详解)

B单元力与物体的平衡受力分析物体的平衡图1－519．B4[2020·四川卷] 如图1－5是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则( )A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D．返回舱在喷气过程中处于失重状态【解析】 A 没点燃缓冲火箭前，伞绳的拉力等于返回舱的重力，点燃火箭后，返回舱受到向上的推力，使伞绳的张力减小，A正确；返回舱在喷气过程中减速的主要原因是火箭推力的作用，B错误；返回舱在喷气过程所受合外力向上，与位移方向相反，合外力做负功，C错误；返回舱向下做减速运动，其加速度向上，应处于超重状态，D错误．图1－419．B4[2020·山东卷] 如图1－4所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁．开始时a 、b 均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受摩擦力F fa ≠0，b 所受摩擦力F fb ＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )A ．F fa 大小不变B ．F fa 方向改变C ．F fb 仍然为零D ．F fb 方向向右【解析】 AD 将右侧绳子剪断的瞬间，弹簧的长度不发生变化，对a 来说，还处于平衡状态，摩擦力的大小和方向都不发生变化，A 项正确，B 项错误．对b 来说，这时有向左运动的趋势，所以摩擦力不为零，方向向右，C 项错误，D 项正确．分析，物块受重力、支持力、最大静摩擦力作用，由平衡条件得：mgsinθ＝μmgcosθ，即μ＝tanθ；当对物块施加一竖直向下的恒力F 时，物块受重力、支持力、摩擦力和恒力F ，假设物块仍处于恰好静止状态，则有：(mg ＋F)sinθ＝μ(mg＋F)cosθ，同样得到μ＝tanθ.故物块仍恰好处于静止状态，此时所受的合力为零，摩擦力增大，选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．4．B4[2020·海南物理卷] 如图1－2所示，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物．在绳子距a 端l2的c 点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比m 1m 2为图1－2 ( ) A. 5 B ．2 C.52D. 2 【解析】 C 装置稳定以后对结点c 受力分析，各力大小如图所示，因为c 处于平衡状态，在竖直方向有：m 1gsinθ＝m 2g ，由几何图形可知sinθ＝25，可解得：m 1m 2＝1sinθ＝52，选项C 正确．图1－35．B4[2020·海南物理卷] 如图1－3所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力( )图1－4 A ．等于零B ．不为零，方向向右C ．不为零，方向向左D ．不为零，v 0较大时方向向左，v 0较小时方向向右【解析】 A 取斜劈和物块组成的整体为研究对象，因物块沿斜面匀速下滑、斜劈静止，故说明系统水平方向加速度为零，由牛顿第二定律可知，水平方向合外力为零，故地面与斜劈间没有摩擦力，A 选项正确．1．B4[2020·江苏物理卷] 如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g ，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为( )图1 A.mg 2sinα B.mg 2cosα C.12mgtanα D.12mgcotα 1．B4[2020·江苏物理卷] A 【解析】以楔形石块为研究对象，它受到竖直向下的重力和垂直侧面斜向上的两个支持力，利用正交分解法可得：2Fsinα＝mg ，则F ＝mg 2sinα，A 正确． B5 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系21．B5[2020·安徽卷] Ⅰ.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．(g＝9.8 m/s2)(1)作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为________N/m.图1－13Ⅱ.(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1 k”挡位，测量时指针偏转如图1－14甲所示．请你简述接下来的测量操作过程：①______________________________________________________________________ __；②______________________________________________________________________ __；③______________________________________________________________________ __；④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图1－14乙所示．其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω.图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．图1－14(3)图1－15是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量______；当S旋到位置________时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大．图1－15【答案】Ⅰ.(1)如图所示(2)0.248～0.262【解析】 (1)根据所描的点画直线即可．(2)在直线上取相距较远的两点，横轴之差Δl为弹簧长度的变化量，纵轴之差Δm为砝码质量的变化量，根据k＝ΔFΔl＝ΔmgΔl≈0.26 N/m.Ⅱ.(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡②将两支表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值(2)如图所示(3)电阻1、2 1【解析】 (2)由于待测电阻阻值较大，所以采用电流表内接法．(3)当转换开关S 旋到位置3时，由电路图可知，此时电路中有电源，故可用来测量电阻．如果要测量电流，则需要并联小电阻分流，故S应旋到位置1和2.当旋到位置1时，此时电路的连接是表头跟右边电阻串联后再与左边电阻并联，当表头满偏时，流过左边电阻的电流更大，从红表笔流进的电流更大，量程就更大．B6 实验：验证力的平行四边形定则10．B6[2020·江苏物理卷] 某同学用如图9所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．图9(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是 ________(请填写选项前对应的字母)．A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．10．B6[2020·江苏物理卷] 【答案】 (1)3.6 (2)D (3)改变弹簧测力计B的方向，减小重物的质量．【解析】 (1)弹簧测力计读数为3.6 N，可以不估读．(2)验证力的平行四边形定则，需要分别测量各个力的大小和方向，所以A选项是必要的；根据仪器使用常识，弹簧在使用前需校零，B选项是必要的；实验中力必须在同一平面内的，C选项也是必要的；实验是验证三个力的关系，只要测出三个力就可以了，所以不需要固定O点位置，D选项不必要，本题应该选D.B7 力与平衡问题综合16．B7[2020·广东物理卷] 如图5所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是( )图5A．F1>F2>F3B．F3>F1>F2C．F2>F3>F1D．F3>F2>F1图1－116．B7[2020·广东物理卷] B 【解析】结点P在F1、F2、F3三个力作用下处于平衡状态，将三个力平移围成矢量三角形．如图所示，由各边在矢量三角形中的位置，F 3为斜边，F1为较长直角边，F2为较短直角边，可得B选项正确．9．B7[2020·江苏物理卷] 如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上，两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有( )图8A．两物块所受摩擦力的大小总是相等B．两物块不可能同时相对绸带静止C．M不可能相对绸带发生滑动D．m不可能相对斜面向上滑动9．B7[2020·江苏物理卷] AC 【解析】轻质丝绸无质量，对于丝绸而言，受到M、m的摩擦力都和丝绸中的张力大小相等，所以两物块所受摩擦力的大小总是相等，故最大摩擦力为丝绸与m间的最大静摩擦力，所以M不可能相对丝绸滑动，故A、C正确；若两物块同时相对绸带静止，此时对整体分析：Mgsinα－mgsinα＝(M＋m)a，对m分析：f－mgsinα＝ma，且f≤μmgcosα，解之得tanα≤μM＋m2M，调整α角取值即可满足此条件，故两物块可以相对丝绸静止，M相对斜面下滑，m相对斜面上滑，所以B、D错误．1. [2020·盐城质检]在2020年广州亚运会上，我国运动员陈一冰在吊环项目中取得了冠军．如图X2－1所示是比赛中的一个场景，此时人静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角．下列判断正确的是( )图X2－1A．两根吊带受到环的拉力大小不等B．手对吊环作用力方向竖直向下C．每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半D．两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下1．D 【解析】由两根吊带对称可知，两根吊带受到环的拉力大小相等，A错；人受力平衡，每个吊环对手的作用力方向由人的重心指向环，方向斜向上方，手对吊环的作用力斜向下方，B错误；两吊带对环的拉力方向沿着吊带斜向上，其合力与人和环的重力平衡，即其合力方向竖直向上，故两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下，D正确；由于每根吊带受到环的拉力方向不是竖直向下，故其大小一定大于人的重量的一半，C错误．2．[2020·淮南一模]如图X2－2所示，A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上．A、B间接触面光滑．在水平推力F作用下两物体一起加速运动，物体A恰好不离开地面，则物体关于A、B两物体的受力个数，下列说法正确的是( )图X2－2A．A受3个力，B受4个力B．A受4个力，B受3个力C．A受3个力，B受3个力D．A受4 个力，B受4个力2．A 【解析】 A物体受重力、水平推力F、B对A的支持力，由于A、B间接触面光滑，故A、B间无摩擦力，物体A恰好不离开地面，于是地面对A无支持力，同时地面对A也就没有摩擦力，因此A受3个力；B物体受重力、A对B的压力、地面对B的支持力，由于A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上，故还有地面对B的摩擦力，于是B受4个力，答案选A.C ．水平面对C的摩擦力方向一定向左D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等3．C 【解析】由于B受到的重力沿斜面向下的分力与绳对它的拉力关系未知，所以B受到C的摩擦力情况不确定，A错；对B、C整体，受力如图所示，C受到水平面的摩擦力与拉力的水平分力相等，水平面对C的支持力等于B、C的总重力大小与拉力的竖直分力的差值，故C对．4．[2020·潍坊质检]如图X2－5所示，质量为m的物块在力F作用下静止于倾角为α的斜面上，力F大小相等且F<mgsinα，则物块所受摩擦力最大的是( )A B C D图X2－54．D 【解析】沿斜面分析四种情况下的受力，分别可得四种条件下的静摩擦力为：mgsinα－F、mgsinα－Fcosα、mgsinα、(mg＋F)sinα，可见第四种情况摩擦力最大，所以选D.5．[2020·德州模拟]如图X2－6所示，某一弹簧秤外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计，将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧秤的示数，下列说法正确的是( )图X2－6A．只有F1＞F2时，示数才为F1B．只有F1＜F2时，示数才为F2C．不论F1、F2关系如何，示数均为F1D．不论F1、F2关系如何，示数均为F25．C 【解析】弹簧秤的示数决定于作用在秤钩上力的大小，而与作用在与外壳相连的提环上的力无关，故答案为C.6.[2020·泰安模拟]如图X2－8所示，一光滑斜面固定在地面上，重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态．若斜面的倾角为θ，则( )图X2－8A．F＝GcosθB．F＝G sinθC．物体对斜面的压力FN＝GcosθD．物体对斜面的压力FN ＝G cosθ6．D 【解析】物体所受三力如图所示：根据平衡条件，F、F′N 的合力与重力等大反向，有F＝Gtanθ，FN＝F′N＝Gcosθ，故只有D选项正确．7.[ 2020·苏北模拟]如图X2－9所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2, 则( )图X2－9A．F1＝G sinαB．F2＝GtanαC．若缓慢减小悬绳的长度，F1与F2的合力变大D．若缓慢减小悬绳的长度，F1减小，F2增大7．B 【解析】工人受力如图所示，由平衡条件，F1cosα＝G, F1sinα＝F2，于是F1＝Gcosα，F2＝Gtanα，所以A错，B对；缓慢减小悬绳的长度，α 角变大，F1.F2都增大，工人仍然处于平衡状态，所以F1与F2的合力不变，C、D均错．8．[2020·宜宾一模]物块M静止在倾角为α的斜面上，若给物块一个平行于斜面的水平力F的作用，物块仍处于静止状态，如图X2－10所示．则物块所受到的( )图X2－10A．支持力变大B．摩擦力的方向一定发生改变C．摩擦力大小保持不变D．摩擦力变小8．B 【解析】物块静止在斜面上时，物块所受的摩擦力为：f1＝Mgsinα.给物块平行于斜面的水平力F后，在斜面内，重力沿斜面向下的分力、水平力F、摩擦力f 2三力平衡，根据平衡条件有：f22＝(Mgsinα)2＋F2，重力沿斜面向下的分力与F的合力方向的反向是摩擦力f2的方向，所以摩擦力的方向和大小都发生了改变，B正确．9．[2020·盐城质检]如图X2－12所示，斜面体M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用．设物块与斜面之间的摩擦力大小为f1，斜面与地面之间的摩擦力大小为f2.增大推力F，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是( )图X2－12A．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定增大B．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定不变C．如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定增大D．如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定不变9．B 【解析】解此题的技巧就是灵活变换研究对象．当物块沿斜面向上滑动时，以斜面体为研究对象，物块对斜面体的正压力不变，物块与斜面之间的滑动摩擦力大小f1则不变，物块对斜面体的正压力和滑动摩擦力都不变，斜面体受力则不变，所以斜面与地面之间的摩擦力大小f2也就不变，B正确；如果物块与斜面相对静止时，物块对斜面体的正压力不变，可是物块与斜面体间的静摩擦力随F的变化而变化，由于初始时物块的重力沿斜面向下的分力与F的关系未知，于是不能确定f1的变化情况；分析f2的变化时，若再以斜面体为研究对象情况就复杂了，但由于整体处于平衡状态，故可对整体受力分析如图所示：根据平衡条件知，地面对斜面体的摩擦力随F的增大而增大，所以C、D都不对．10．[2020·银川质检]如图X2－14所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A、B两物体通过细绳相连，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)．现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止．在此过程中( )图X2－14A．水平力F一定变小B．斜面体所受地面的支持力一定变大C．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大D．地面对斜面体的摩擦力一定变大10．D 【解析】这是典型的相互作用中的静力学问题，取物体B为研究对象，分析其受力情况如图所示．则有F＝mgtanθ，T＝mgcosθ，在物体B缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F随之变大，对A、B两物体与斜面体这个整体而言，由于斜面体与物体A仍然保持静止，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，但是因为整体竖直方向并没有其他力，故斜面体所受地面的支持力不变；在这个过程中尽管绳子张力变大，但是由于物体A 所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定，所以答案为D .11．[2020·德州模拟]某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触)，如图X2－7甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________ N/m，弹簧的原长l＝_________.甲乙图X2－711．200 20 【解析】根据胡克定律F与l的关系式为：F＝k(l＋h－l)＝kl＋k(h－l)，从图象中得到直线的斜率为2 N/cm，截距为20 N，故弹簧的劲度系数为k＝2 N/cm＝200 N/ cm，由k(h－l0)＝20 N，于是l＝20 cm.。

高中物理一轮复习微专题三个共点力作用下的动态平衡

三个共点力作用下的动态平衡问题一.要点精讲1．共点力作用于物体的同一点或作用线相交于一点的几个力。

2．平衡状态物体保持静止或匀速直线运动的状态。

3．共点力的平衡条件(1)F 合＝0或者⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝0，F y ＝0。

(2)平衡条件的推论①二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反。

②三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等，方向相反；并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。

③多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反。

4.静态平衡与动态平衡：（1）静态平衡模型物体保持静止或匀速直线运动的状态，物体受到的各个力不变。

（2）动态平衡模型①物体受到的力在发生动态变化，但物体保持静止或匀速直线运动的状态②物体“缓慢”运动时，可把物体看作平衡状态处理，物体所受合力为0. 动态平衡问题较难！二.解决动态平衡问题的思路与法：1.解决问题切入思路（1）解析法对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡条件列式求解，得到因变量与自变量的函数表达式(通常为三角函数关系)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。

(2)图解法不需要列式计算，通过画图分析求解。

对于三个力作用下的平衡问题，通常①一个力大小、方向均不变，另一个力方向不变，通常画闭合三角形。

②一个力是恒力，另两个力方向的夹角保持不变的情况，可构造圆，来解决。

恒力对应的圆心角不变。

③当一个力是恒力，另一个力大小不变时，也可画圆来分析处理。

三.精选例题题型1：一恒两向变（一力不变，两力方向都变）——相似三角形把一光滑圆环固定在竖直平面内，在光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，如图所示。

质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。

现拉动细线，使小球沿圆环缓慢下移。

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题2.4 动态平衡问题(提高篇)(原卷版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第二部分相互作用四．动态平衡问题（提高篇）一．选择题1.（6分）（2019湖北黄冈三模）《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。

如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。

另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。

身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。

绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。

关于王进从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是（）A．工人对绳的拉力一直变大B．绳OD的拉力一直变小C．OD、CD两绳拉力的合力大小等于mgD．当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为mg2（2019广东惠州第三次调研）某建筑工地需要把货物提升到高处，采取如图所示的装置。

光滑的轻滑轮用细绳OO’悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂货物a，人拉绳的另一端缓慢向右运动达到提升货物的目的。

在人向右缓慢运动的过程中，则（）A. 人对水平面的压力保持不变B. 细绳OO’的张力逐渐变小C. 细绳OO’的张力逐渐变大D. 细绳对人的拉力大小保持不变3、(2019陕西西安三模)如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面刚好水平。

现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A、B仍保持静止，且相对木板没有发生移动，与原位置相比（）A．A对B的作用力减小B．B对A的摩擦力不变C．板对B的摩擦力减小D．板对B的作用力减小4.（2019山西吕梁期末）如图，1/4光滑圆轨道竖直固定在水平地面上，O为圆心，A为轨道上的一点，OA 与水平面夹角为30°。

小球在拉力F作用下始终静止在A点。

当拉力方向水平向左时，拉力F的大小为10N。

2025版高考物理一轮总复习第2章相互作用专题强化2动态平衡问题平衡中的临界和极值问题提能训练

其次章专题强化二基础过关练题组一动态平衡问题1. (2024·安徽蚌埠检测)如图甲，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架水平横梁OA和斜梁OB的连接点O的上方，图乙为示意图。

假如把斜梁加长一点，即B点下移，仍保持连接点O的位置不变，横梁照旧水平，这时OA对O点的作用力F1和OB对O点的作用力F2将如何变更( B )A．F1变大，F2变大B．F1变小，F2变小C．F1变大，F2变小D．F1变小，F2变大[解析]设OA与OB之间的夹角为α，对O点受力分析可知F压＝G，F2＝F压sin α，F1＝F压tan α，因斜梁加长，所以α角变大，由数学学问可知，F1变小，F2变小，B正确，A、C、D错误。

2．(2024·江西上饶市模拟)如图所示，轻绳a的一端固定于竖直墙壁，另一端拴连一个光滑圆环。

轻绳b穿过圆环，一端拴连一个物体，用力拉住另一端C将物体吊起，使其处于静止状态。

不计圆环受到的重力，现将C端沿竖直方向上移一小段距离，待系统重新静止时( B )A．绳a与竖直方向的夹角不变B．绳b的倾斜段与绳a的夹角变小C．绳a中的张力变大D ．绳b 中的张力变小[解析] 轻绳b 穿过圆环，一端拴连一个物体，可知轻绳b 的拉力与物体重力相等，依据力的合成法则可知轻绳b 与连接物体绳子拉力的合力F 方向与a 绳共线，用力拉住另一端C 将物体吊起，可知绳a 与竖直方向的夹角变大，故A 、D 错误；轻绳b 与F 的夹角变大，则绳b 的倾斜段与绳a 的夹角变小，故B 正确；依据力的合成法则可知，两分力的夹角变大，合力变小，故绳a 中的张力变小，故C 错误。

故选B 。

3. (多选)(2024·福建漳州质检)如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，最高点B 处固定一小滑轮，质量为m 的小球A 穿在环上。

现用细绳一端拴在小球A 上，另一端跨过滑轮用力F 拉动，使小球A 缓慢向上移动。

2025届高考物理一轮复习训练：第十讲受力分析动态平衡问题

2025届高考一轮复习训练：第十讲受力分析动态平衡问题一、单项选择题1．如图，一块木板倾斜放置，O端着地，一个物块放在木板上处于静止，将木板绕O点在竖直面内顺时针缓慢转动，物块相对于木板始终静止。

则在转动过程中，下列说法正确的是（）A．物块受两个力的作用B．物块受到的合外力变大C．物块对木板的压力大小不变D．木板对物块的摩擦力不断增大2．如图所示，将连接一重物的轻质小滑轮放置在一个轻弹性绳上，绳A、B两端在同一水平线上，不计一切摩擦，若将B端水平向左缓慢移动一小段距离，则弹性绳长度将（）A．变短B．变长C．不变D．无法确定3．如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，轻绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，小车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升。

则在球上升且未离开墙面的过程中（）A．绳对球的拉力变小B．绳对球的拉力变大C．绳对球的拉力大小不变D．绳对球的拉力先减小后增大4．如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（）A．工人受到的重力和支持力是相互作用力B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力C．重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小D．重物缓慢拉起过程，绳子拉力变大5．如图所示，光滑小球被夹在竖直墙壁与A点之间，保持平衡．现稍微增大两竖直墙壁的距离，关于小球对墙面的压力F1和对A点的压力F2的变化情况，正确的是：（）A．F1变大，F2变大B．F1变大，F2变小C．F1变小，F2变大D．F1变小，F2变小6．如图所示，固定在竖直平面内的光滑半圆环上套有一质量为m的小球，半圆环的圆心为O。

现用始终沿圆弧切线方向的力F拉动小球由M点向圆环最高点N缓慢移动，则此过程中，力F和球所受支持力N F的变化情况是（）A．F减小，N F增大B．F增大，N F减小C．F增大，N F增大D．F减小，N F减小7．如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切。

高考物理一轮复习热点题型(力学)专题04共点力平衡七大题型(解析版)

2020 年高考物理一轮复习热门题型概括与变式操练专题 04共点力均衡的七大题型【专题导航】目录一、三类常考的“三力静态均衡”问题 (1)热门题型一三个力中，有两个力相互垂直，第三个力角度（方向）已知。

(1)热门题型二三个力相互不垂直，但夹角（方向）已知。

(3)热门题型三三个力相互不垂直，且夹角（方向）未知但存在几何边长的变化关系。

(5)二、三类常考的“动向均衡”模型 (6)热门题型四矢量三角形法类 (6)热门题型五相像三角形法类 (9)热门题型六单位圆或正弦定剪发种类 (10)热门题型七衣钩、滑环模型 (12)【题型操练】 (14)【题型概括】一、三类常考的“三力静态均衡”问题热门题型一三个力中，有两个力相互垂直，第三个力角度（方向）已知。

解决均衡问题常用的方法有以下五种①力的合成法②力的正交分解法③正弦定理（拉米定理）法④相像三角形法⑤矢量三角形图解法【例1】如下图，圆滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P 点。

设滑块所受支持力为F N。

OF与水平方向的夹角为。

以下关系正确的选项）是（A ． Fmg B ． Fmg tanC ．F Nmg mg tantanD ． F Ntan【答案】 A【分析】解法一力的合成法滑块受力如图甲，由均衡条件知：mg＝ tan θ? F ＝mg，Ftan θNmg 。

F＝sin θ解法二力的分解法将滑块受的力水平、竖直分解，如图丙所示， mg ＝F N sin θ， F ＝ F N cos θ，联立解得： F ＝mg， F N ＝mg。

tan θ sin θ解法三力的三角形法（正弦定理）如图丁所示，滑块受的三个力构成关闭三角形，解直角三角形得：F ＝mg，F N ＝ mg 。

tan θ sin θ【点睛】经过例题不难发现针对此类题型应采纳 “力的合成法 ”解决较为简单。

【变式 1】（ 2019·新课标全国Ⅱ卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为 30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。

高中物理高考新课标2020高考物理一轮复习2 3共点力平衡课件新人教版201908021209

(2018·沈阳一模)(多选)如图所示，一
倾角为 α、质量为 M 的直角劈 B 放置在水平
地面上，质量为 m 的物体 A 在沿斜面向上的力 F 作用下沿斜面
匀速上滑，B 相对地面始终静止，此过程中 B 对 A 的摩擦力为
f1，地面对 B 的摩擦力为 f2，则 f1 和 f2 的大小分别为( )
A．f1＝F
不计球与球架之间的摩擦，则每个篮
球对一侧球架的压力大小为( )
1 A.2mg
mgD
C. 2
D2－d2
mgD B. d
2mg D2－d2
D.
D
【答案】 C 【解析】篮球受力如图所示，设球架
对篮球的弹力与竖直方向的夹角为 θ，由平衡条件得
F1＝F2＝2mcogsθ
而 cosθ＝
（D）2－（d）2
2
考点四动态平衡问题的分析方法 1．解析法：利用平衡条件列函数方程，根据函数关系式确定物理量的变化情况．(见练 8) 2．图解法：适合解决三个力的动态平衡问题，解题步骤： (1)对研究对象做受力分析． (2)在初始位置构建力的三角形． (3)确定力的三角形中的不变量和变化量． (4)据变化情况，在力的三角形中画出动态图像．(见练 8)
(2017·课标全国Ⅰ)(多选)如图，柔软轻绳 ON 的一端 O 固定，其中间某点 M 拴一重物，用手拉住绳的另一端 N.初始时，OM 竖直且 MN 被拉直，OM 与 MN 之间的夹角为 α(α>π2)，现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角 α 不变．在 OM 由竖直被拉到水平的过程( )
A．MN 上的张力逐渐增大 B．MN 上的张力先增大后减小 C．OM 上的张力逐渐增大 D．OM 上的张力先增大后减小

备考2025届高考物理一轮复习分层练习第二章相互作用专题四动态平衡问题平衡中的临界极值问题

专题四动态平衡问题平衡中的临界、极值问题1.[2024黑龙江鸡西试验中学校考]建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中（D）A.绳对圆环的作用力渐渐减小B.工人对绳的拉力不变C.平台对工人的支持力渐渐增大D.平台对工人的摩擦力渐渐减小解析由于重物缓慢下降，故绳对环的作用力等于重物的重力，保持不变，A错误；设重物重为G，绳与竖直方向的夹角为θ，绳的拉力大小为F，依据力的平衡可知2F cosθ＝G，缓慢释放手中的绳子，圆环两侧绳间夹角变小，即θ变小，易知绳上拉力F变小，故B错误；每侧绳的拉力的竖直分力等于重物重力的一半，对工人受力分析可知，平台对工人的支持力等于工人自身的重力与重物重力的一半之和，即平台对工人的支持力保持不变，故C错误；平台对工人的摩擦力等于绳的拉力的水平分力，即f＝1G tanθ，因此随着θ的减2小，平台对工人的摩擦力也渐渐减小，故D正确.2.[2024辽宁鞍山模拟]如图所示，装卸工人利用斜面将一质量为m、表面光滑的油桶缓慢地推到汽车上.在油桶上移的过程中，人对油桶推力的方向由与水平方向成60°角斜向上渐渐变为水平向右，已知斜面的倾角为θ＝30°，重力加速度为g，则关于工人对油桶的推力大小，下列说法正确的是（D）A.不变B.渐渐变小C.渐渐变大D.最小值为mg 2解析分析油桶的受力状况，油桶受重力、斜面的支持力和推力，因工人缓慢地将油桶推到汽车上，油桶处于动态平衡状态，由三角形定则作出力的动态变更过程，如图所示，推力F 由与水平方向成60°角斜向上渐渐变为水平向右的过程中，推力先变小后变大，最小时力F 和支持力N 垂直，即沿斜面方向，此时最小值为mg 2，D 正确.3.[设问创新/2024湖北武汉部分学校调研]某装备矢量发动机（其喷口可以偏转，以产生不同方向的推力）的战斗机沿水平方向飞行.已知战斗机的质量为m ，升阻比（升力与阻力之比，升力主要由机翼上下表面空气流速不同产生，垂直机身向上，阻力平行机身向后）为k ，重力加速度取g .战斗机匀速巡航时，该发动机供应的最小推力为（ D ）A.mgB.mg kC.√k 2+1kmgD.√k 2+1k 2+1mg解析由题意可知战斗机在匀速巡航时受到的重力、升力、阻力的示意图如图所示，由于F 升F 阻＝k 为确定值，所以升力和阻力的合力的方向是确定的，设此合力与阻力的夹角为θ，则tan θ＝k ，易知cos θ＝√k 2+1k 2+1，将重力向左上平移至如图所示，由图示的几何关系可知，当推力F 与升力和阻力的合力垂直时，推力最小，故最小推力F min ＝mg cos θ＝√k 2+1k 2+1mg ，D 正确.4.重庆南开中学为增加学生体魄，组织学生进行多种体育熬炼.在某次熬炼过程中，一学生将铅球置于两手之间，其中两手之间夹角为60°，保持两手之间夹角不变，将右手由图示位置缓慢旋转60°至水平位置.不计一切摩擦，则在转动过程中，下列说法正确的是（ B ）A.右手对铅球的弹力增加B.右手对铅球的弹力先增加后减小C.左手对铅球的弹力增加D.左手对铅球的弹力先增加后减小解析对铅球受力分析，右手对铅球的弹力为F1，左手对铅球的弹力为F2，受力分析如图甲所示.F1与F2夹角为120°保持不变，故可以用动态圆求解如图乙所示.从图乙可看出F1先增大后减小，F2始终减小.故选B.图甲图乙5.[2024湖南常德一中开学考]如图所示，质量均为m的铁球和木块通过轻绳a连接，轻绳b 一端拴接在铁球上，另一端连接在弹簧测力计的挂钩上，通过弹簧测力计牵引铁球和木块一起沿水平方向做匀速直线运动.当轻绳b与水平方向成30°角时弹簧测力计示数最小.已知重力加速度为g，则（D）A.木块与地面间的动摩擦因数为0.5mgB.弹簧测力计示数的最小值为12C.弹簧测力计示数最小时，轻绳a上的拉力大小为1mg2D.弹簧测力计示数最小时，轻绳a与竖直方向的夹角为60°解析由于弹簧测力计牵引铁球和木块一起沿水平方向做匀速直线运动，则对铁球和木块整体受力分析如图甲所示，当轻绳b与水平方向成30°角时，弹簧测力计示数最小，此时轻绳b上的拉力T、整体的重力2mg，地面给木块的支持力F N与地面给木块的摩擦力f的合力F合的关系如图乙所示，依据几何关系可知α＝30°，且tanα＝f、T＝2mg sinα、f＝F NμF N，解得μ＝√3、T＝mg，故A、B错误；弹簧测力计示数最小时，轻绳a与竖直方向的3夹角为θ，则对铁球受力分析有T sin30°＋T a cosθ＝mg、T cos30°＝T a sinθ，联立解得θ＝60°、T a＝T＝mg，故C错误、D正确.6.[回来教材/2024山西大同一中阶段练习/多选]如图所示，木板B放在粗糙水平地面上，O为光滑铰链.轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接重为G的小球A.现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑定滑轮O'由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态.现变更力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到O点正上方，木板始终保持静止，则在小球A运动过程中（AD）A.牵引力F渐渐减小B.轻杆对小球的作用力先减小后增大C.地面对木板的支持力渐渐减小D.地面对木板的摩擦力渐渐减小解析对小球A进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示.由几何三角形与力三角形相像可得mgOO'＝FO'A＝F'OA，缓慢运动过程中，O'A渐渐减小，由mgOO'＝FO'A可知牵引力F渐渐减小，选项A正确；由mgOO'＝F'OA可知F'大小不变，即轻杆对小球A的作用力大小始终保持不变，选项B错误；设轻杆与竖直方向的夹角为θ，由B项可知轻杆对木板的作用力大小也不变，方向沿杆指向右下，但夹角θ渐渐减小，由N＝G B＋F'cosθ可知地面对木板的支持力N渐渐增大，选项C错误；由受力分析可知，地面对B的静摩擦力大小为f s＝F'sinθ，因F'大小不变，θ角渐渐减小，故f s渐渐减小，选项D正确.7.拖把是常用的劳动工具，假设拖把与水平地面接触端的质量为m，其他部分质量可忽视，接触端与地面之间的动摩擦因数为μ，如图所示，人施加沿杆方向的力F（图中未画出），推着接触端在水平地面上匀速滑行，杆与水平地面的夹角为α，重力加速度为g，则（D）A.夹角α越大，推动拖把越轻松B.接触端受到的支持力大小为F sin αC.接触端受到地面的摩擦力大小为μmgD.接触端受到地面的摩擦力与支持力的合力方向不变解析接触端所受水平地面的摩擦力f 与支持力N 满意的关系为f N＝μ，所以f 和N 的合力F'方向不变，则接触端可视为在mg 、F 和F'三个力的作用下保持平衡状态（把摩擦力与支持力合成为一个力，此题就转化成三个共点力的平衡问题，再由摩擦力与支持力的合力、人施加的力F 和接触端受到的重力建构出力的矢量三角形），如图所示，可知夹角α越大，F 越大，即推动拖把越费劲，故A 错误，D 正确；接触端受到的支持力为N ＝mg ＋F sin α，故B 错误；接触端受到地面的摩擦力为f ＝μ（mg ＋F sin α）＝F cos α，故C 错误.8.[情境创新/2024江苏苏州试验中学校考]某建筑工地用一可以移动的升降机来吊装重物，如图所示，轻绳穿过下方吊着重物的光滑圆环，A 、B 两点分别固定在建筑和升降机上，下列说法正确的是（ A ）A.升降机缓慢上升时，绳中的张力大小不变B.升降机缓慢向左移动时，绳中的张力变小C.升降机缓慢上升时，地面对升降机的摩擦力变小D.升降机缓慢向左移动时，升降机对地面的压力变大解析光滑圆环受力状况如图所示，设绳长为l ，升降机和建筑间距离为d ，右侧绳与竖直方向夹角为θ，绳中张力大小为F ，依据几何学问可知sin θ＝dl ，依据平衡条件有2F cos θ＝mg ，又cos θ＝√1－d 2l 2，解得F ＝mg2√1－d 2l2，升降机缓慢上升时，d 和l 不变，故绳中的张力大小不变，A 正确；升降机缓慢向左移动时，d 变大，绳中的张力变大，故B 错误；依据平衡条件可知地面对升降机的摩擦力为f ＝12mg tan θ，升降机缓慢上升时，d 和l 不变，夹角θ不变，则地面对升降机的摩擦力不变，故C 错误；依据平衡条件可知，升降机对地面的压力为N'＝Mg ＋mg 2，升降机缓慢向左移动时，升降机对地面的压力不变，故D 错误.9.[2024河北]如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以直线MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽视圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（B）A.圆柱体对木板的压力渐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小D.两根细绳对圆柱体的拉力不变解析解法1：正弦定理法设两绳子对圆柱体的拉力的合力为T，木板对圆柱体的支持力为N，绳子与垂直于木板方向的夹角为α，如图所示.在矢量三角形中，依据正弦定理得sinαmg ＝sinβN＝sinγT.在木板以直线MN为轴向后方缓慢转动直至水平的过程中，α不变，γ从90°渐渐减小到0°，又γ＋β＋α＝180°且α＜90°，可知90°＜γ＋β＜180°，则0°＜β＜180°，可知β从锐角渐渐增大到钝角，依据sinαmg ＝sinβN＝sinγT可知，由于sinγ渐渐减小，sinβ先增大后减小，可知T渐渐减小，N先增大后减小.因两绳子的拉力的合力T渐渐减小，两绳子的拉力的夹角不变，则绳子拉力减小，故B正确.解法2：正交分解法设木板与竖直方向的夹角为θ，圆柱体受到重力mg、支持力F N和两绳拉力的作用，设两绳拉力的合力为T，方向在两绳角平分线上，设两绳夹角为2α，每条绳的拉力为T0，由平行四边形定则可知T＝2T0cosα，设合力T与木板间的夹角为β，由平衡条件可知T cosβ＝mg cosθ，F N＝mg sinθ＋T sinβ，联立得F N＝mg sinθ＋mg cosθtanβ，依据数学学问有F N＝mg·√1+tan2βsin（θ＋x），即θ由0°变更到90°的过程中，F N先增大后减小，A项错、B项正确；由上述式子解得T0＝mgcosθ2cosαcosβ，所以绳的拉力随木板与竖直方向的夹角的增大而减小，C、D项错.10.一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C（劲度系数为k）、锁舌D（倾角θ＝30°）、锁槽E以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示.设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力F f m由F f m＝μF N（F N为正压力）求得.有一次放学后，当某同学打算关门时，无论用多大的力，也不能将门关上（这种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x.下面说法正确的是（D）A.自锁状态时锁舌D的下表面所受摩擦力的方向向左B.锁舌D受到锁槽E摩擦力的方向沿侧面对上C.无论μ多大，暗锁照旧能够保持自锁状态D.无论用多大的力拉门，暗锁照旧能够保持自锁状态，μ存在最小值解析锁舌D受力分析如图所示，自锁状态时，由于锁舌有向左运动的趋势，故锁舌D的下表面所受到的最大静摩擦力为f1，其方向向右，锁舌D受到锁槽E摩擦力f2的方向沿侧面对下，故A、B错误；设锁舌D受到锁槽E的最大静摩擦力为f2，正压力为N，下表面受到的正压力为F，所受弹簧弹力为kx，由平衡条件有kx＋f1＋f2cosθ－N sinθ＝0，F－N cosθ－f2sinθ＝0，又f2＝μN，f1＝μF，联立上述方程得N＝2kx，令N趋向于无穷大，则有1－2√3μ－μ2＝0，解得μ1－2√3μ－μ2＝2－√3，无论用多大的力拉门，暗锁照旧能够保持自锁状态，μ最小值为2－√3，故D正确、C错误.11.[传统文化/2024湖南师范高校附属中学开学考]“抖空竹”是中国传统的体育活动之一，在我国有悠久的历史，为国家级非物质文化遗产之一.现将“抖空竹”中的一个变更过程简化成以下模型：轻质绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，确定质量的空竹架在绳上.接下来做如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点缓慢匀速移动，其轨迹为竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上、下底水平），如图所示.两端点分别自A、C两点，沿AB、CD以同一速度大小v匀速移动，忽视摩擦力及空气阻力的影响，则运动过程中（A）A.左、右两边绳的弹力均不变且相等B.左、右两边绳的弹力均变大C.左边绳的弹力变大D.右边绳的弹力变小解析如图所示，以空竹为探讨对象进行受力分析，同一根绳子拉力到处相等，所以F1＝F2，设F1与水平方向的夹角为α，F2与水平方向的夹角为β，则有F1cosα＝F2cosβ，所以α＝β，故两根绳与竖直方向的夹角相等，设为θ，则2F1cosθ＝mg，即F1＝mg，两端点移动的过程，两端点在水平方2cosθ向上的距离不变，又绳长不变，所以θ不变，cosθ不变，从而得出F1和F2均不变，选项A正确，B、C、D错误.12.[空间力系＋活结问题/2024河南高三统考/多选]野炊时，三根对称分布的轻质细杆构成烹煮支架静置于水平地面上，如图甲所示.炊具与食物的总质量为m，各杆与竖直方向的夹角均为30°.出于平安考虑，盛取食物时用光滑铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆，如图乙所示.重力加速度为g，下列说法正确的是（AB）A.烹煮食物时，各杆对地面的压力大小均为2√3mg9mgB.烹煮食物时，各杆受到地面的摩擦力大小均为√39C.拉动吊绳过程中，吊绳上的张力不断增大D.拉动吊绳过程中，铁钩对吊绳的作用力方向不变mg，解析依据共点力平衡有3F cos30°＝mg，解得地面对各杆的支持力大小均为F＝2√39mg，故A正确；烹由牛顿第三定律知烹煮食物时，各杆对地面的压力大小均为F'＝F＝2√39煮食物时，各杆受到地面的摩擦力大小均为f＝F sin30°＝√3mg，故B正确；拉动吊绳过程9中，炊具与食物受力平衡，故绳子的拉力等于炊具与食物的重力，故大小不变，C错误；拉动吊绳过程中，结点受到竖直向下的绳子拉力、斜向上的绳子拉力，以及铁钩对吊绳的作用力，在拉动吊绳过程中，斜向上的绳子拉力的方向变更，依据共点力平衡可知铁钩对吊绳的作用力方向变更，故D错误.。

2020版高考物理一轮复习全程训练计划周测二力共点力的平衡含解析(1)

力共点力的平衡夯基提能卷②立足于练题型悟技法——保底分(本试卷满分分)一、选择题(本题包括小题，每小题分，共分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得分，选不全的得分，有选错或不答的得分)．[·河南郑州外国语学校月考]、是天花板上的两点，一根长为的细绳穿过带有光滑孔的小球，两端分别系在、点，如图甲所示；现将长度也为的均匀铁链悬挂于、点，如图乙所示．小球和铁链的质量相等，均处于平衡状态，点对轻绳和铁链的拉力分别是和，球的重心和铁链重心到天花板的距离分别是和，则( )．<，< ．>，<．>，>．＝，>答案：解析：由于是轻绳，绳子的质量不计，则图甲中的重力全部集中在球上，重心在球的球心，而图乙中铁链的质量是均匀的，故其重心一定在最低点的上方，故>；对球和铁链受力分析，如图甲、乙所示，点对球的拉力沿着绳子的方向，点对铁链的拉力沿着该处铁链的切线方向，故图乙中、两点对铁链拉力的夹角比较小，由力的合成知识知，较小，故正确．．[·河南豫北十校联考]两相同的楔形木块、叠放后分别以图甲、乙两种方式在水平外力和竖直外力作用下保持静止状态，则在这两种方式中，木块受力个数分别为( )．；．；．；．；答案：解析：图甲中，根据整体法可知，木块除了重力外，一定受到墙面水平向右的弹力和竖直向上的静摩擦力，隔离分析，其一定还受到的弹力(垂直于接触面向左上方)，隔离分析，受到重力、水平向左的推力、对其垂直于接触面向右下的弹力，这样的三个力不可能使平衡，所以一定还要受到对其沿接触面斜向右上的静摩擦力才能平衡，可知一定受到沿接触面斜向左下的静摩擦力，故共受个力的作用；图乙中，据整体法可知与墙面间既无弹力也无摩擦力，所以受重力、的弹力和摩擦力共个力的作用，正确．.[·广西南宁二中月考](多选)如图所示，水平桌面上平放有张卡片，每一张卡片的质量均为.用一手指以竖直向下的力压第张卡片，并以一定速度向右移动手指，确保第张卡片与第张卡片之间有相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第张卡片之间的动摩擦因数为μ，卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ，且有μ>μ，则下列说法不正确的是( )．任意两张卡片之间均可能发生相对滑动．上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左．第张卡片受到手指的摩擦力向左．最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向右答案：解析：对第张卡片受力分析，它对第张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及手指的压力，最大静摩擦力≥μ·(＋)，而受到的第张卡片的滑动摩擦力为＝μ(＋)<，则第张卡片与第张卡片之间不发生相对滑动．同理，第张与第张卡片也不发生相对滑动，故错误．根据题意，因上一张卡片相对下一张卡片向右滑动或有向右滑动的趋势，因此上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左，故正确．第张卡片受到手指的静摩擦力与手指的运动方向相同，即受到手指的摩擦力向右，故错误．对第张卡片外的张卡片研究，水平方向受到第张卡片向右的滑动摩擦力，可知最后一张卡片受到桌面的摩擦力方向向左，故错误．.[·安徽师大附中模拟]一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触．现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度运动，同时方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ和μ，物块的质量为，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为( )．μμμμμμ答案：解析：物块沿运动方向受挡板的摩擦力＝μ，因物块沿挡板运动的速度的大小等于木板的运动速度的大小，故物块相对木板的速度方向与挡板成°角，物块受木板的摩擦力为＝μ，其方向与挡板成°角，则物块与挡板之间的正压力＝μ°＝μ，挡板对物块的摩擦力大小为＝μ＝μμ，故正确．.[·河北张家口模拟]假期里，一位同学在厨房里帮助妈妈做菜，他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大，如图所示，他先后作出过几个猜想，其中合理的是( )．刀刃前部和后部厚薄不均匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关．在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关．在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大．在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大答案：解析：把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为θ，背宽为，侧面长为，如图甲所示．当在刀背施加压力后，产生垂直侧面的两个分力、，使用菜刀时就是依靠这两个分力分开被加工的食材．由对称性知，这两个分力大小相等(＝)，因此画出力分解的平行四边形为菱形，如图乙所示，由几何关系可得＝；由此可见，刀背上加上一定的压力时，侧面分开食材的力跟顶角θ的大小有关，θ越小，θ的值越小，和越大，故正确．.[·河北石家庄质检](多选)飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务．如图所示为飞艇拖曳扫雷器具扫除水雷的模拟图．当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成θ角．已知扫雷器具质量为，重力加速度为，扫雷器具所受浮力不能忽略，下列说法不正确的是( )．扫雷器具受个力作用．绳子拉力大小为．海水对扫雷器具水平方向的作用力的大小小于绳子拉力的大小．绳子拉力的大小一定大于答案：解析：对扫雷器具进行受力分析，其受到受重力、浮力、拉力和水的水平方向的作用力四个力作用，如图所示，故错误；根据平衡条件，在竖直方向有浮＋θ＝，在水平方向有阻＝θ，可得＝，故错误；扫雷器具受到海水的水平方向的作用力等于拉力的水平分力，其大小小于绳子拉力的大小，而绳子拉力的大小不一定大于，故正确，错误．.[·云南保山模拟]如图所示，、为竖直墙面上等高的两点，、为长度相等的两根轻绳，在同一水平面内，初始时∠<°，为一根轻杆，可绕点在空间无摩擦转动，转轴在中点的正下方，在点处悬挂一个质量为的物体，整个系统处于平衡状态．现将绳的端缓缓向点移动，点位置保持不动，系统仍然保持平衡，则( )．绳的拉力逐渐增大．绳的拉力逐渐增大．杆受到的压力逐渐增大．绳、的拉力的合力逐渐增大答案：解析：设绳和绳拉力的合力为，以点为研究对象，点受到重力、杆的支持力和绳与绳拉力的合力，作出力的示意图如图甲所示．当重力不变、杆与竖直方向的夹角不变时，杆的支持力不变，绳与绳拉力的合力也不变，仍沿方向，故、错误．当点逐渐靠近点时，将绳和绳的拉力合成如图乙所示，可知绳的拉力逐渐增大，绳的拉力逐渐减小，故正确，错误．.[·江西上饶模拟]在斜面上等高处，静止着两个相同的质量为的物块和.两物块之间连接着一个劲度系数为的轻质弹簧，斜面的倾角为θ，两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为，则弹簧的最大伸长量是 ( )答案：解析：物块静止在斜面上，在斜面所在平面内受三个力作用，一个是重力沿斜面向下的分力θ，静摩擦力≤＝μθ，方向不确定，水平方向的弹簧弹力，则物块所受静摩擦力大小等于与θ的合力，当静摩擦力最大时有＝，可得＝，故正确．二、非选择题(本题包括小题，共分)．(分)()小翔利用如图甲所示的装置，探究弹簧弹力与伸长量Δ的关系，由实验绘出与Δ的关系图线如图乙所示，则该弹簧的劲度系数为.()某学生用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”．用一木板(贴有坐标纸)竖直放在铁架台和弹簧所在平面后．其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：如图丙，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置；卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧秤将弹簧末端拉到同一位置，记录细绳套、的方向及两弹簧秤相应的读数．图丁中弹簧秤的读数为．(弹簧秤单位：)该同学在坐标纸上画出了两弹簧秤拉力、的大小和方向，以及由钩码的重量画出钩码对弹簧的拉力的大小和方向，如图戊所示，请在图戊中作出、的合力′；观察比较和′，得出结论．答案：()(分) ()～(分) 如图(分)解析：()本题考查胡克定律的应用．弹簧弹力与伸长量Δ关系图线，由胡克定律＝Δ可知，图线的斜率即为劲度系数，可得＝ .()本题考查“验证平行四边形定则”这一实验．弹簧的读数估读一位可得为；作出图象如图所示．由作图可得到结论：在误差允许范围内，力的合成遵循平行四边形定则．．(分)()“验证力的平行四边形定则”实验中部分实验步骤如下，请补充完整有关内容：①将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．②在其中一根细线上挂个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：钩码个数(或细线拉力)、、细线的方向．③将步骤②中的钩码取下，分别在两根细线上挂上个和个质量相等的钩码，用两光滑硬棒、使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整、的位置，使橡皮筋与细线结点的位置与步骤②中结点位置重合，记录．()如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中＝.答案：()橡皮筋与细线结点的位置(分) 钩码个数和对应的细线方向(分) ()(分) 解析：()根据实验原理可知，题图甲中需要记录合力的大小和方向，画出来的合力为实际值，该实验中用钩码个数来表示拉力大小，因此需要记录的是钩码个数(或细线拉力)，橡皮筋与细线结点的位置，细线的方向；该实验采用“等效替代”法，因此在用两根细线拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤②中结点位置重合，同时记录钩码个数和对应的细线方向．()根据对题图乙中的点受力分析，将各力正交分解，水平方向有α＝β，得＝.．(分)一质量＝，倾角为°的上表面光滑的斜面体静止在粗糙的水平地面上，斜面上有两个质量均为＝的小球、，它们用轻质细绳连接，现对小球施加一水平向左的拉力，使小球、及斜面体一起向左做匀速直线运动，如图所示，重力加速度＝ .求：()细绳的拉力；()水平拉力的大小；()水平地面与斜面体间的动摩擦因数μ.答案：() () ()解析：()以为研究对象，有：＝°(分)解得：＝ .(分)()以、整体为研究对象，有：°＝°(分)解得：＝．(分)()以小球、与斜面体组成的整体为研究对象，有：＝＝μ(＋)(分)解得：μ＝.(分)．(分)[·河北武邑中学调研]一重为的圆柱体工件放在形槽中，槽顶角α＝°，槽的两侧面与水平方向的夹角相同，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为μ＝，则：()要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力？()现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成°角，如图乙所示，且保证圆柱体对形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体能自动沿槽下滑，求此时工件所受槽的摩擦力大小．答案：() ()解析：()分析圆柱体的受力可知，沿轴线方向受到拉力、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力，由题给条件知＝，由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解如图所示，由几何关系可得＝＝，由＝μ得＝.()把整个装置倾斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力′＝′＝°＝，此时工件所受槽的摩擦力大小′＝×μ′＝.探究创新卷②着眼于练模拟悟规范——争满分(本试卷满分分)一、选择题(本题包括小题，每小题分，共分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得分，选不全的得分，有选错或不答的得分).(多选)水平的皮带传动装置如图所示，皮带的速度大小保持不变，将一滑块轻轻地放在点，开始时滑块在皮带上滑动，当它到达位置时滑动停止，之后随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地端．在传送过程中，滑块受到的摩擦力情况为( )．在段受水平向左的滑动摩擦力．在段受水平向右的滑动摩擦力．在段不受静摩擦力．在段受水平向右的静摩擦力答案：解析：在段滑块向右加速运动，加速度向右，故合力向右，即滑动摩擦力向右，错误、正确；在段滑块做匀速直线运动，加速度为零，故合力为零，即摩擦力为零，正确、错误．.如图，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为、，它们一端固定在质量为的物体上，另一端分别固定在、处，当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态，若把固定的物体换为质量为的物体(物体的大小不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了，则为(已知重力加速度为)( )答案：解析：当物体的质量为时，设下面的弹簧的压缩量为，则＝；当物体的质量为时，＝(＋)＋，联立可得＝，正确．.如图所示，、两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上点，另一端与相连接，下列说法正确的是( )．如果对无摩擦力，则地面对也无摩擦力．如果对有向右的摩擦力，则地面对有向左的摩擦力．在点缓慢下移的过程中，对的支持力一定减小．在点缓慢下移的过程中，地面对的摩擦力一定减小答案：解析：如果对无摩擦力，说明弹簧的弹力为，选取与组成的系统为研究对象，系统仅仅受到重力和地面的支持力的作用，所以地面对也无摩擦力，选项正确；如果对有向右的摩擦力，根据牛顿第三定律，对有向左的摩擦力，物块有向左运动的趋势，所以地面对有向右的摩擦力，选项错误；在点缓慢下移到与等高的过程中，若弹簧原来处于拉伸状态，弹簧可能由伸长变为压缩，也可能一直处于拉伸状态，则弹力可能由斜向上逐渐减小的拉力变为斜向下逐渐增大的推力，也可能是斜向上逐渐减小的拉力，对由平衡条件可知，对的支持力在弹簧弹力逐渐减小过程中一直增大，选项错误；若弹簧原处于原长或压缩状态时，弹簧弹力一直增大，由整体法可知地面对的摩擦力增大，选项错误．.一长木板静止在倾角为θ的斜面上，长木板上一人用力推长木板上物块，使物块与长木板间的摩擦力刚好为零，已知人、物块、长木板的质量均为，人、物块与长木板间的动摩擦因数均为μ，长木板与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为，则下列说法正确的是( )．斜面对长木板的摩擦力大小为θ．斜面对长木板的摩擦力大小为μθ．长木板对人的摩擦力大小为μθ．长木板对人的摩擦力大小为θ答案：解析：以人、物块、长木板为整体进行研究，斜面对它们的摩擦力为静摩擦力，大小为θ，、错误；对人、物块整体研究，物块与长木板间的摩擦力刚好为零，因此长木板对人的静摩擦力大小为θ，错误、正确．．[·湖北襄阳联考](多选)如图所示，两根光滑细棒在同一竖直平面内，两棒与水平面成°角，棒上各穿有一个质量为的相同小球，两球用轻质弹簧连接，两小球在图中位置处于静止状态，此时弹簧与水平面平行，则下列判断正确的是( )．弹簧处于拉伸状态．弹簧处于压缩状态．弹簧的弹力大小为．弹簧的弹力大小为答案：解析：以左侧小球为研究对象，假如弹簧处于压缩状态，弹簧对该球的弹力方向水平向左，小球还受到竖直向下的重力和棒的弹力，棒的弹力垂直于棒，这三个力的合力不可能为零，则小球不可能处于静止状态，与题矛盾，所以弹簧处于拉伸状态，故正确，错误；设弹簧的弹力大小为，根据平衡条件得°＝°，则弹簧的弹力大小＝，故正确，错误．.(多选)如图所示，物块放在直角三角形斜面体上面，放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时、静止，现用力沿斜面向上推，但、仍未动．则施力后，下列说法正确的是( ) ．与之间的摩擦力可能减小到零．与墙面间的弹力增大．与墙之间的摩擦力增大．弹簧弹力减小答案：解析：以为研究对象，开始受重力、对的支持力和静摩擦力处于静止状态，所受的静摩擦力大小为θ，当施加力后，仍然处于静止状态，若＝θ，则、之间的摩擦力变为零，故正确．以整体为研究对象，开始时与墙面的弹力为零，后来加后，弹力变为θ，故正确．对、整体分析，由于、不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，故错误；开始时与墙壁之间无摩擦力，弹簧的弹力等于、的总重力，施加后，弹簧的弹力不变，总重力不变，有竖直向上的分量，根据平衡条件可知，与墙壁之间一定有摩擦力，正确．．[·河南三门峡模拟]如图所示，水平桌面上有三个相同的物体、、叠放在一起，的左端通过一根轻绳与质量为＝的小球相连，绳与水平方向的夹角为°，小球静止在光滑的半圆形器皿中．水平向右的力＝作用在上，三个物体保持静止状态．取，下列说法正确的是( )．物体受到向右的静摩擦力．物体受到一个摩擦力，方向向左．桌面对物体的静摩擦力方向水平向右．撤去力的瞬间，三个物体将获得向左的加速度答案：解析：物体处于平衡状态，既不受拉力也不受摩擦力，错误；受水平向右的拉力处于平衡状态，因此受到水平向左的摩擦力，正确；对小球进行受力分析可知°×＝，可求出绳子拉力＝ < ，因此桌面受到的静摩擦力方向水平向左，大小＝－＝，错误；撤去力的瞬间，由于绳子拉力<<，故三个物体仍将静止不动，错误．.[·云南昆明质检](多选)如图所示，将两块光滑平板、固定连接，构成顶角为°的楔形槽，楔形槽内放置一质量为的光滑小球，整个装置保持静止，板与水平面的夹角为°.现使楔形槽绕点顺时针缓慢转动至板竖直，重力加速度为，则转动过程中( ) ．板对小球的作用力一直在减小．板对小球的作用力一直在增大．板对小球作用力的最大值为．板对小球的作用力大小为时，板对小球的作用力大小也为答案：解析：平板对小球的作用力和平板对小球的作用力方向之间的夹角始终为°.当平板转动到竖直方向时，平板对小球的作用力最大，板对小球的作用力一直在增大，选项正确．当板对小球的作用力大小为时，要求尽可能多地利用测量数据，填“能”或“不能”)计算出弹簧乙的劲度系数．本题考查“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验，＋－＋－)＝根据上述方法求出弹簧甲与弹簧乙并联时的劲度系数，再根据度系数．()某次实验中的指针位置如图所示，其读数为.()实验时要读出、的示数，还要在贴于竖直木板的白纸上记录点的位置、、和．()下列实验要求中必要的是(填选项的字母代号)．．弹簧测力计需要在实验前进行校零．细线套方向应与木板平面平行．需要用托盘天平测量重物的质量．弹簧测力计始终保持水平答案：()(分)()的方向的方向的方向(分)()(分)解析：本题考查“验证力的平行四边形定则”实验．()弹簧测力计的读数为．()实验中还要记录三个拉力的方向．()为减小测量误差，弹簧测力计需要在实验前进行校零，正确；为保证对结点的拉力就是弹簧测力计的示数，细绳套方向应与木板平面平行，正确；直接用弹簧测力计测量重物的重力即可，错误；弹簧测力计的拉力只要与的拉力的合力能使重物平衡即可，不需要保持水平，错误．.(分)如图所示，两个质量分别为、的质点、之间用轻杆固结，并通过长的轻绳挂在光滑的定滑轮上，求系统平衡时、段绳长各为多少？答案：＝＝解析：此题中杆处于自由状态，故杆的弹力必沿杆的方向．由力三角形与几何三角形相似得＝(分)＝(分)而＋＝(分)故＝(分)＝(分).(分)某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置(∠＝°)时，悬挂小球的细线偏离竖直方向的角度也是°，如图所示．已知小球的质量为，该同学(含磁铁)的质量为，求此时：()悬挂小球的细线的拉力大小；()该同学受到地面的支持力和摩擦力的大小．答案：() ()＋解析：()对小球受力分析，小球受重力、细线的拉力和磁铁的引力．设细线的拉力和磁铁的引力分别为和，根据平衡条件，水平方向有°＝°，竖直方向有°＋°＝，联立解得＝＝.()以人为研究对象，分析受力情况，受重力、地面的支持力、静摩擦力和小球的引力′，其中′＝＝.根据平衡条件得＝′°，＝′°＋，联立解得＝＋，＝.。

高考物理一轮复习微专题动态平衡问题备考精炼

16 动态平衡问题[方法点拨] (1)三力动态平衡常用图解法、相似三角形法等．(2)多力动态平衡问题常用解析法．(3)涉及到摩擦力的时候要注意静摩擦力与滑动摩擦力的转换．1.如图1所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O.人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态．若OB绳中的拉力方向不变，人缓慢向左移动一小段距离，则下列说法正确的是( )图1A．OA绳中的拉力先减小后增大B．OB绳中的拉力不变C．人对地面的压力逐渐减小D．地面对人的摩擦力逐渐增大2.如图2所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，另用一根轻绳通过光滑定滑轮系住P端．在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角α(0＜α＜π)缓慢增大时，力F的大小应( )图2A．逐渐增大B．恒定不变C．逐渐减小D．先增大后减小3.(2020·四川成都第七中学月考)如图3所示，一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环．现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对A、B两点拉力F A、F B的变化情况，下列说法正确的是( )图3A．F A变小，F B变小B．F A变大，F B变大C．F A变大，F B变小D．F A变小，F B变大4.(2020·广东深圳第一次调研)如图4所示，一个轻型衣柜放在水平地面上，一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上，再挂上带有衣服的衣架．若保持绳长和左端位置点不变，将右端依次改在C点或D点后固定，衣柜一直不动，下列说法正确的是( )图4A．若改在C点，绳的张力大小不变B．若改在D点，衣架两侧绳的张力不相等C．若改在D点，衣架两侧绳的张力相等且不变D．若改在C点，衣柜对地面的压力将会增大5．一铁球通过3段轻绳OA、OB、OC悬挂在天花板上的A点，轻绳OC拴接在轻质弹簧测力计上．第一次，保持结点O位置不变，某人拉着轻质弹簧测力计从水平位置缓慢转动到竖直位置，如图5甲所示，弹簧测力计的示数记为F1.第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢移动轻绳，使轻绳OA从竖直位置缓慢转动到如图乙所示位置，弹簧测力计的示数记为F2.则( )图5A．F1先增大后减小，F2逐渐减小B．F1先增大后减小，F2逐渐增大C．F1先减小后增大，F2逐渐减小D．F1先减小后增大，F2逐渐增大6.(2020·河南开封第一次模拟)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与竖直墙之间放另一截面也为半圆的光滑柱状物体B，整个装置处于静止状态，截面如图6所示．设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3.在B上加一物体C，整个装置仍保持静止，则( )图6A．F1保持不变，F3增大B．F1增大，F3保持不变C．F2增大，F3增大D．F2增大，F3保持不变7．(2020·山西省重点中学协作体一模)如图7所示，粗糙程度相同的水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是( )图7A．球对墙壁的压力逐渐减小B．地面对长方体物块的支持力逐渐增大C．地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大D．水平拉力F逐渐减小8.(2020·安徽马鞍山第一次模拟)如图8所示，两根相同的直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一表面各处情况相同的圆筒恰能沿直木棍匀速下滑，若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍微增大后固定不动，仍使该圆筒以一定的初速度从两木棍上端滑下，则( )图8A．圆筒将沿木棍减速下滑B．圆筒将沿木棍加速下滑C．木棍对圆筒的摩擦力不变D．木棍和圆筒间的动摩擦因数μ＝tan α9.(2020·江西省重点中学盟校第一次联考)如图9所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态．若将固定点c向右移动少许，而a与斜劈始终静止，下列说法错误的是( )图9A．斜劈对物体a的摩擦力一定减小B．斜劈对地面的压力一定不变C．细线对物体a的拉力一定增大D．地面对斜劈的摩擦力一定增大10.(2020·湖南怀化二模)如图10所示，绳子质量、滑轮摩擦不计，物体M静止在倾角为θ的斜面上，若倾角θ增大，物体M仍然静止(连接M一端的绳子始终与斜面平行)．下列判断正确的是( )图10A．绳子的拉力可能增大B．斜面对地面的正压力增大C．物体M受到的静摩擦力可能增大D．物体M受到斜面的作用力可能增大11.(多选)(2020·安徽省十校联考)如图11所示，水平地面上有一斜面体，将物块放在斜面上．现对物块施加一沿斜面向上的力F，力F沿逆时针方向缓慢转动至竖直向上，且力F的大小保持不变，整个过程物块和斜面体都与水平地面始终保持静止，则在力F转动过程中，下列说法正确的是( )图11A．斜面体对物块的作用力一直增大B．斜面体对物块的作用力一直减小C．地面对斜面体的作用力一直增大D．地面对斜面体的作用力一直减小12．(多选)(2020·河北衡水金卷)如图12所示，在倾角为θ的粗糙斜面上放置与轻弹簧相连的物体A，弹簧另一端通过轻绳连接到轻质定滑轮Q上，三个物体B、C、D通过绕过定滑轮Q的轻绳相连而处于静止状态．现将物体D从C的下端取下挂在B上，松手后物体A仍处于静止状态，若不计轮轴与滑轮、绳与滑轮间的摩擦，则下列有关描述正确的是( )图12A．物体D挂在物体B下面比物体D挂在物体C下面时，物体A所受的摩擦力减小了B．物体D挂在物体B下面比物体D挂在物体C下面时，弹簧的形变量减小了C．物体D挂在物体B下面比物体D挂在物体C下面时，地面对斜面体的支持力减小了D．物体D挂在物体B下面比物体D挂在物体C下面时，地面对斜面体有向左的摩擦力13.(2020·河南郑州、平顶山、濮阳二模)如图13所示简易装置可以测定水平风速．在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的空心塑料球用细线悬于杆顶端O.当风沿水平方向吹来时，球在风力的作用下飘了起来．已知风力大小与“风速”和“球正对风的截面积”均成正比，当风速v0＝3 m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°，则( )图13A．风速v＝4.5 m/s时，细线与竖直方向的夹角θ＝45°B．若风速增大到某一值时，细线与竖直方向的夹角θ可能等于90°C．若风速不变，换用半径更大、质量不变的球，则夹角θ增大D．若风速不变，换用半径相等、质量更大的球，则夹角θ增大答案精析1．D [对结点O受力分析，如图所示，结点O受到方向始终竖直向下的拉力(大小等于物体的重力mg)，OA绳中的拉力F A(大小、方向均变化)，OB绳中的拉力F B(大小变化、方向不变)处于静止状态．若OB绳中的拉力方向不变，人缓慢向左移动一小段距离，由于F A与F B的合力不变(大小等于重力mg，方向竖直向上)，由矢量图可以看出，拉力F A会增大，拉力F B也增大，选项A、B错误；由于人的拉力方向沿水平方向，所以拉力增大不影响人对地面的压力，选项C错误；对人受力分析，在水平方向，由平衡条件可知，地面对人的摩擦力逐渐增大，选项D正确．]2．A [对P点受力分析，如图所示，设定滑轮处为C点，由相似三角形可得GOC ＝FPC，则F＝PCOCG，由于绳子长度PC一直增大，OC、G不变，所以F一直增大．]3．A [柔软轻绳上套有光滑小铁环，两侧轻绳中拉力相等．将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，A、B两点之间的水平距离减小，光滑小铁环两侧轻绳间夹角2α减小，由2Fcos α＝mg可知，轻绳中拉力F减小，轻绳对A、B两点的拉力F A和F B都变小，选项A正确．]4．C5．D [对图中的O点受力分析，两根绳的合力等于铁球的重力，其大小和方向不变，如图所示．a图中F1先减小，后增大；b图中F2逐渐增大．选项D正确．]6．C [先对B、C整体受力分析，受重力、墙壁支持力和A的支持力，根据平衡条件，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：在B上加一C物体，相当于整体的重力增加了，故墙对B的作用力F1增加，A对B的支持力也增加，根据牛顿第三定律，B对A的作用力F2增加；再对A、B、C整体分析，受重力、地面的支持力、地面的静摩擦力、墙壁的支持力，根据平衡条件，地面的支持力等于整体的重力，故加上C物体后，地面的支持力F3变大，故A、B、D错误，C正确．]7．D 8.A 9.A10．C [对物体m受力分析，受重力和绳子的拉力，由二力平衡知F T＝mg，绳子拉力一定不变，选项A错误；对M、m和斜面的整体受力分析可知，地面对整体的支持力等于M、m和斜面体的重力之和，故斜面对地面的正压力不变，选项B错误；对物体M受力分析，受重力、支持力、绳子的拉力和静摩擦力．①如果静摩擦力沿斜面向上，如图所示根据平衡条件得F f＋F T－Mgsin θ＝0，F N－Mgcos θ＝0解得：F f＝Mgsin θ－F T＝Mgsin θ－mg，F N＝Mgcos θ当θ变大时，F f变大，F N变小．②如果静摩擦力沿斜面向下，同理可得：F f＝F T－Mgsin θ＝mg－Mgsin θ，F N＝Mgcos θ；当θ变大时，F f变小，F N变小．物体M受到的斜面的作用力为F N和F f的合力，F＝F N2＋F f2＝M2g2＋m2g2－2Mmg2sin θ当θ变大时，F变小，故选项C正确，D错误．]11．BD [对物块受力分析，受重力、力F和斜面对物块的作用力(支持力和摩擦力的合力)，由于力F和重力的合力减小，故根据平衡条件，斜面体对物块的作用力减小，故A错误，B正确；对物块和斜面体整体受力分析，受重力、力F和地面对斜面体的作用力(静摩擦力和支持力的合力)，由于重力和力F的合力减小，故根据平衡条件，地面对斜面体的作用力减小，故C错误，D正确．]12．BC 13.C2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（）A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大2．2019年10月8日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔物理学奖，一半授予美国普林斯顿大学吉姆·皮布尔斯，以表彰他“关于物理宇宙学的理论发现”，另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶和瑞士日内瓦大学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃·奎洛兹，以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”。

【精】备战2020高考物理-高三第一轮基础练习：动态平衡分析(含答案)

备战2020高考物理-高三第一轮基础练习：动态平衡分析一、单选题1.两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷)，质量分别为m1和m2，带电量分别是q1和q2，用两等长的绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角α1和α2，如图9-36-6所示，若α1＝α2，则下述结论正确的是（）A. q1一定等于q2B. 一定满足C. m1一定等于m2D. 必定同时满足q1=q2，m1=m22.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。

设墙面对球的弹力大小为F N1，木板对球的弹力大小为F N2。

以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。

不计摩擦，在此过程中（）A. F N1始终减小，F N2始终增大B. F N1始终减小，F N2始终减小C. F N1先增大后减小，F N2始终减小D. F N1先增大后减小，F N2先减小后增大3.表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，如图所示。

两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L1=2.4R和L2=2.5R，则这两个小球的质量之比m1:m2为（不计球的大小）（）A. 24:1B. 25:24C. 25:1D. 24:254.如图所示，AB为可绕B转动的挡板，G为圆柱体．夹于斜面与挡板之间．若不计一切摩擦，使夹角β由开始时较小的某一角度逐渐增大到90°的过程中，挡板AB受到的压力（）A. 不断增大B. 不断减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大5.如图，穿在一根光滑的固定杆上的两个小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，杆与水平面成θ=37°角，不计所有摩擦．当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，OB绳沿竖直方向，则球A、B的质量之比为（）A. 4：3B. 3：4C. 3：5D. 5：86.如图所示，在半径为R的光滑半球面最高点的正上方高h处悬挂一不计大小的定滑轮，重力为G的小球（视为质点）用绕过滑轮的绳子拉住，在拉动绳子使小球在球面上缓缓运动到接近顶点的过程中，小球对半球的压力（）A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定7.如图所示，挡板AB和竖直墙壁之间夹有质量为m的小球，当挡板和竖直墙壁之间的夹角θ从90°缓慢减小至30°的过程中，以下说法正确的是（）A. 小球对挡板AB的压力先增大后减小B. 小球对挡板AB的压力逐渐减小C. 小球对竖直墙壁的弹力逐渐增大D. 小球对竖直墙壁的弹力先减小后增大8.如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处在图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来位置不动，则在这一过程中，水平拉力F、环与横杆的摩擦力f和环对杆的压力N的大小变化情况是( )A. F逐渐增大，f保持不变，N逐渐增大B. F逐渐增大，f逐渐增大，N保持不变C. F逐渐减小，f逐渐增大，N保持不变D. F逐渐减小，f逐渐减小，N保持不变9.如图所示，与水平面夹角为30°固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。

2020版高考物理(山东版)新攻略大一轮课标通用精练：第二章03-微专题2受力分析共点力的平衡含解析

微专题2 受力分析共点力的平衡A组基础过关1.风洞是进行空气动力学实验的一种重要设备。

一次检验飞机性能的风洞实验示意图如图所示,AB代表飞机模型的截面,OL是拉住飞机模型的轻绳。

已知飞机模型重为G,当飞机模型静止在空中时,绳恰好水平,此时飞机模型截面与水平面的夹角为θ,则作用于飞机模型上的风力大小为()A. B.G cos θ C. D.G sin θ答案A作用于飞机模型上的风力F垂直于AB向上,风力F的竖直分力等于飞机模型的重力,即F cos θ=G,解得F=,A正确。

2.(2018天津渤海月考)如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的斜面,以速度v匀速下滑。

在箱子的中央有一个质量为m的苹果,它受到周围苹果对它作用力的合力的方向()A.沿斜面向上B.沿斜面向下C.竖直向上D.垂直斜面向上答案C一箱苹果整体向下匀速运动,其中央的一个苹果也一定是做匀速运动,受到的合力为零。

由于中央的那一个苹果只受它周围苹果对它作用力的合力与重力的作用,故重力与它周围苹果对它作用力的合力为一对平衡力,大小相等、方向相反,受力如图,故C正确。

3.(2019河北衡水调研)如图所示,A、B两木块放在水平面上,它们之间用细线相连,两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样,两木块与水平面间的动摩擦因数相同,先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动,两次细线上的力分别为F T1、F T2,则()A.F1>F2F T1<F T2B.F1=F2F T1<F T2C.F1<F2F T1=F T2D.F1<F2F T1>F T2答案B对整体受力分析可知,整体受重力、拉力、支持力及摩擦力。

因整体对地面的压力相同,故摩擦力相同,因此水平拉力相等,即F1=F2。

再对A受力分析可知,A受重力、支持力、绳子的拉力及与地面间的摩擦力而处于平衡状态。

对第一种情况有F T1sin θ=μ(mg-F T1cos θ),解得,故F T1<F T2。

2025届高考物理一轮复习资料第二章相互作用专题强化三动态平衡平衡中的临界与极值问题

专题强化三动态平衡平衡中的临界与极值问题学习目标 1.学会运用解析法、图解法等分析处理动态平衡问题。

2.会分析平衡中的临界与极值，并会进行相关计算。

考点一动态平衡问题1.动态平衡是指物体的受力状态缓慢发生变化，但在变化过程中，每一个状态均可视为平衡状态。

2.做题流程方法解析法1.对研究对象进行受力分析，画出受力示意图。

2.根据物体的平衡条件列式，得到因变量与自变量的关系表达式(通常要用到三角函数)。

3.根据自变量的变化确定因变量的变化。

例1如图1，OABC为常见的“汽车千斤顶”。

当汽车需要换轮胎时，司机将它放在车身底盘和地面之间，只需摇动手柄使螺旋杆OA转动，O、A之间的距离就会逐渐减小，O、C之间的距离增大，就能将汽车车身缓缓地顶起来。

在千斤顶将汽车顶起来的过程中，下列关于OA、OB的弹力的说法正确的是()图1A.OA 、OB 的弹力不断变大B.OA 、OB 的弹力不断变小C.OA 的弹力变大、OB 的弹力变小D.OA 的弹力变小、OB 的弹力变大答案 B解析对O 点进行受力分析，它受到汽车对它竖直向下的压力，大小等于汽车的重力G ，OA 方向杆的弹力F OA ，BO 方向的弹力F BO ，设OB 与水平方向夹角为θ，可知F BO ＝G sin θ，F OA ＝Gtan θ，当千斤顶将汽车顶起来的过程中，θ变大，则F BO 和F OA 均变小，故B 正确。

1.(2024·河南三门峡模拟)如图2所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m 的小圆环A ，悬吊一个质量为M 的小球B ，今用一水平力F 缓慢地拉起B ，A 仍保持静止不动，设圆环A 受到的支持力为F N ，静摩擦力为f ，此过程中( )图2A.F N 增大，f 减小B.F N 不变，f 减小C.F N 不变，f 增大D.F N 增大，f 增大答案C解析将A、B整体受力分析，如图甲所示，由平衡条件得F N＝(M＋m)g，可知F N不变，f＝F；隔离B，受力分析如图乙所示，由平衡条件知F＝Mg tan θ，水平力F缓慢地拉起B的过程中，θ增大，外力F逐渐增大，所以f增大，故C正确。