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2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 第16講 動(dòng)態(tài)平衡問題加練半小時(shí) 教科版

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1、 第16講 動(dòng)態(tài)平衡問題 [方法點(diǎn)撥] (1)三力動(dòng)態(tài)平衡常用圖解法、相似三角形法等.(2)多力動(dòng)態(tài)平衡問題常用解析法.(3)涉及到摩擦力的時(shí)候要注意靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的轉(zhuǎn)換. 1.如圖1所示,一定質(zhì)量的物體通過輕繩懸掛,結(jié)點(diǎn)為O.人沿水平方向拉著OB繩,物體和人均處于靜止?fàn)顟B(tài).若OB繩中的拉力方向不變,人緩慢向左移動(dòng)一小段距離,則下列說法正確的是(  ) 圖1 A.OA繩中的拉力先減小后增大 B.OB繩中的拉力不變 C.人對地面的壓力逐漸減小 D.地面對人的摩擦力逐漸增大 2.如圖2所示,不計(jì)重力的輕桿OP能以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),P端用輕繩PB掛一重物

2、,另用一根輕繩通過光滑定滑輪系住P端.在力F的作用下,當(dāng)桿OP和豎直方向的夾角α(0<α<π)緩慢增大時(shí),力F的大小應(yīng)(  ) 圖2 A.逐漸增大 B.恒定不變 C.逐漸減小 D.先增大后減小 3.(2018·四川成都第七中學(xué)月考)如圖3所示,一豎直放置的大圓環(huán),在其水平直徑上的A、B兩端系著一根不可伸長的柔軟輕繩,繩上套有一光滑小鐵環(huán).現(xiàn)將大圓環(huán)在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過一個(gè)微小角度,則關(guān)于輕繩對A、B兩點(diǎn)拉力FA、FB的變化情況,下列說法正確的是(  ) 圖3 A.FA變小,F(xiàn)B變小 B.FA變大,F(xiàn)B變大 C.FA變大,F(xiàn)B變小 D.FA變小,F(xiàn)B變大 4.

3、(2017·廣東深圳第一次調(diào)研)如圖4所示,一個(gè)輕型衣柜放在水平地面上,一條光滑輕繩兩端分別固定在兩側(cè)頂端A、B上,再掛上帶有衣服的衣架.若保持繩長和左端位置點(diǎn)不變,將右端依次改在C點(diǎn)或D點(diǎn)后固定,衣柜一直不動(dòng),下列說法正確的是(  ) 圖4 A.若改在C點(diǎn),繩的張力大小不變 B.若改在D點(diǎn),衣架兩側(cè)繩的張力不相等 C.若改在D點(diǎn),衣架兩側(cè)繩的張力相等且不變 D.若改在C點(diǎn),衣柜對地面的壓力將會(huì)增大 5.一鐵球通過3段輕繩OA、OB、OC懸掛在天花板上的A點(diǎn),輕繩OC拴接在輕質(zhì)彈簧測力計(jì)上.第一次,保持結(jié)點(diǎn)O位置不變,某人拉著輕質(zhì)彈簧測力計(jì)從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置,如圖5甲

4、所示,彈簧測力計(jì)的示數(shù)記為F1.第二次,保持輕繩OC垂直于OA,緩慢移動(dòng)輕繩,使輕繩OA從豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖乙所示位置,彈簧測力計(jì)的示數(shù)記為F2.則(  ) 圖5 A.F1先增大后減小,F(xiàn)2逐漸減小 B.F1先增大后減小,F(xiàn)2逐漸增大 C.F1先減小后增大,F(xiàn)2逐漸減小 D.F1先減小后增大,F(xiàn)2逐漸增大 6.(2017·河南開封第一次模擬)在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A,A與豎直墻之間放另一截面也為半圓的光滑柱狀物體B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),截面如圖6所示.設(shè)墻對B的作用力為F1,B對A的作用力為F2,地面對A的作用力為F3.在B上加一物體C,整個(gè)

5、裝置仍保持靜止,則(  ) 圖6 A.F1保持不變,F(xiàn)3增大 B.F1增大,F(xiàn)3保持不變 C.F2增大,F(xiàn)3增大 D.F2增大,F(xiàn)3保持不變 7.(2017·山西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體一模)如圖7所示,粗糙程度相同的水平地面上的長方體物塊將一重為G的光滑圓球抵在光滑豎直的墻壁上,現(xiàn)用水平向右的拉力F緩慢拉動(dòng)長方體物塊,在圓球與地面接觸之前,下面的相關(guān)判斷正確的是(  ) 圖7 A.球?qū)Ρ诘膲毫χ饾u減小 B.地面對長方體物塊的支持力逐漸增大 C.地面對長方體物塊的摩擦力逐漸增大 D.水平拉力F逐漸減小 8.(2017·安徽馬鞍山第一次模擬)如圖8所示,兩根相同的直木棍

6、AB和CD相互平行,斜靠在豎直墻壁上固定不動(dòng),一表面各處情況相同的圓筒恰能沿直木棍勻速下滑,若保持兩木棍傾角不變,將兩者間的距離稍微增大后固定不動(dòng),仍使該圓筒以一定的初速度從兩木棍上端滑下,則(  ) 圖8 A.圓筒將沿木棍減速下滑 B.圓筒將沿木棍加速下滑 C.木棍對圓筒的摩擦力不變 D.木棍和圓筒間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tanα 9.(2017·江西省重點(diǎn)中學(xué)盟校第一次聯(lián)考)如圖9所示,傾角為α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物體a放在斜面上,輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上,另一端繞過光滑的滑輪固定在c點(diǎn),滑輪2下懸掛物體b,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若將固定點(diǎn)c向右移動(dòng)少許,而a與斜劈始終靜止

7、,下列說法錯(cuò)誤的是(  ) 圖9 A.斜劈對物體a的摩擦力一定減小 B.斜劈對地面的壓力一定不變 C.細(xì)線對物體a的拉力一定增大 D.地面對斜劈的摩擦力一定增大 10.(2017·湖南懷化二模)如圖10所示,繩子質(zhì)量、滑輪摩擦不計(jì),物體M靜止在傾角為θ的斜面上,若傾角θ增大,物體M仍然靜止(連接M一端的繩子始終與斜面平行).下列判斷正確的是(  ) 圖10 A.繩子的拉力可能增大 B.斜面對地面的正壓力增大 C.物體M受到的靜摩擦力可能增大 D.物體M受到斜面的作用力可能增大 11.(多選)(2017·安徽省十校聯(lián)考)如圖11所示,水平地面上有一斜面體,將物塊放

8、在斜面上.現(xiàn)對物塊施加一沿斜面向上的力F,力F沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直向上,且力F的大小保持不變,整個(gè)過程物塊和斜面體都與水平地面始終保持靜止,則在力F轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,下列說法正確的是(  ) 圖11 A.斜面體對物塊的作用力一直增大 B.斜面體對物塊的作用力一直減小 C.地面對斜面體的作用力一直增大 D.地面對斜面體的作用力一直減小 12.(多選)(2017·河北衡水金卷)如圖12所示,在傾角為θ的粗糙斜面上放置與輕彈簧相連的物體A,彈簧另一端通過輕繩連接到輕質(zhì)定滑輪Q上,三個(gè)物體B、C、D通過繞過定滑輪Q的輕繩相連而處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將物體D從C的下端取下掛在B上,松手后物體A

9、仍處于靜止?fàn)顟B(tài),若不計(jì)輪軸與滑輪、繩與滑輪間的摩擦,則下列有關(guān)描述正確的是(  ) 圖12 A.物體D掛在物體B下面比物體D掛在物體C下面時(shí),物體A所受的摩擦力減小了 B.物體D掛在物體B下面比物體D掛在物體C下面時(shí),彈簧的形變量減小了 C.物體D掛在物體B下面比物體D掛在物體C下面時(shí),地面對斜面體的支持力減小了 D.物體D掛在物體B下面比物體D掛在物體C下面時(shí),地面對斜面體有向左的摩擦力 13.(2017·河南鄭州、平頂山、濮陽二模)如圖13所示簡易裝置可以測定水平風(fēng)速.在水平地面上豎直固定一直桿,半徑為R、質(zhì)量為m的空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O.當(dāng)風(fēng)沿水平方向吹來時(shí),球在風(fēng)

10、力的作用下飄了起來.已知風(fēng)力大小與“風(fēng)速”和“球正對風(fēng)的截面積”均成正比,當(dāng)風(fēng)速v0=3m/s時(shí),測得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=30°,則(  ) 圖13 A.風(fēng)速v=4.5m/s時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角θ=45° B.若風(fēng)速增大到某一值時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角θ可能等于90° C.若風(fēng)速不變,換用半徑更大、質(zhì)量不變的球,則夾角θ增大 D.若風(fēng)速不變,換用半徑相等、質(zhì)量更大的球,則夾角θ增大 答案精析 1.D [對結(jié)點(diǎn)O受力分析,如圖所示, 結(jié)點(diǎn)O受到方向始終豎直向下的拉力(大小等于物體的重力mg),OA繩中的拉力FA(大小、方向均變化),OB繩中的拉力FB(大小

11、變化、方向不變)處于靜止?fàn)顟B(tài).若OB繩中的拉力方向不變,人緩慢向左移動(dòng)一小段距離,由于FA與FB的合力不變(大小等于重力mg,方向豎直向上),由矢量圖可以看出,拉力FA會(huì)增大,拉力FB也增大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;由于人的拉力方向沿水平方向,所以拉力增大不影響人對地面的壓力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;對人受力分析,在水平方向,由平衡條件可知,地面對人的摩擦力逐漸增大,選項(xiàng)D正確.] 2.A [對P點(diǎn)受力分析,如圖所示, 設(shè)定滑輪處為C點(diǎn),由相似三角形可得=,則F=G,由于繩子長度PC一直增大,OC、G不變,所以F一直增大.] 3.A [柔軟輕繩上套有光滑小鐵環(huán),兩側(cè)輕繩中拉力相等.將大圓環(huán)在豎直平面內(nèi)繞

12、O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過一個(gè)微小角度,A、B兩點(diǎn)之間的水平距離減小,光滑小鐵環(huán)兩側(cè)輕繩間夾角2α減小,由2Fcos α=mg可知,輕繩中拉力F減小,輕繩對A、B兩點(diǎn)的拉力FA和FB都變小,選項(xiàng)A正確.] 4.C 5.D [對圖中的O點(diǎn)受力分析,兩根繩的合力等于鐵球的重力,其大小和方向不變,如圖所示.a(chǎn)圖中F1先減小,后增大;b圖中F2逐漸增大.選項(xiàng)D正確.] 6.C [先對B、C整體受力分析,受重力、墻壁支持力和A的支持力,根據(jù)平衡條件,三個(gè)力可以構(gòu)成首尾相連的矢量三角形,如圖所示: 在B上加一C物體,相當(dāng)于整體的重力增加了,故墻對B的作用力F1增加,A對B的支持力也增加,根據(jù)牛頓第

13、三定律,B對A的作用力F2增加;再對A、B、C整體分析,受重力、地面的支持力、地面的靜摩擦力、墻壁的支持力,根據(jù)平衡條件,地面的支持力等于整體的重力,故加上C物體后,地面的支持力F3變大,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確.] 7.D 8.A 9.A 10.C [對物體m受力分析,受重力和繩子的拉力,由二力平衡知T=mg,繩子拉力一定不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;對M、m和斜面的整體受力分析可知,地面對整體的支持力等于M、m和斜面體的重力之和,故斜面對地面的正壓力不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對物體M受力分析,受重力、支持力、繩子的拉力和靜摩擦力. ①如果靜摩擦力沿斜面向上,如圖所示 根據(jù)平衡條件得f+T-Mgsi

14、nθ=0,N-Mgcosθ=0 解得:f=Mgsinθ-T=Mgsinθ-mg,N=Mgcosθ 當(dāng)θ變大時(shí),f變大,N變小. ②如果靜摩擦力沿斜面向下,同理可得: f=T-Mgsinθ=mg-Mgsinθ,N=Mgcosθ; 當(dāng)θ變大時(shí),f變小,N變小. 物體M受到的斜面的作用力為N和f的合力, F== 當(dāng)θ變大時(shí),F(xiàn)變小, 故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.] 11.BD [對物塊受力分析,受重力、力F和斜面對物塊的作用力(支持力和摩擦力的合力),由于力F和重力的合力減小,故根據(jù)平衡條件,斜面體對物塊的作用力減小,故A錯(cuò)誤,B正確;對物塊和斜面體整體受力分析,受重力、力F和地面對斜面體的作用力(靜摩擦力和支持力的合力),由于重力和力F的合力減小,故根據(jù)平衡條件,地面對斜面體的作用力減小,故C錯(cuò)誤,D正確.] 12.BC 13.C 8

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