2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題2.3 動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題千題精練.doc

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專(zhuān)題2.3 動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)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(duì)于木板滑動(dòng)的情況下，現(xiàn)以過(guò)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(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度。在此過(guò)程中下面說(shuō)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(shí)點(diǎn)。 2.（2018全國(guó)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(dòng)的輕桿，一定長(zhǎng)度的輕繩系在輕桿的A、C兩點(diǎn)，動(dòng)滑輪跨過(guò)輕繩懸吊一定質(zhì)量的物塊。開(kāi)始時(shí)輕桿位于水平方向，輕繩對(duì)A、C兩點(diǎn)的拉力大小分別用、表示。則下列說(shuō)法正確的是 A．當(dāng)輕桿處于水平方向時(shí) B．若將輕桿沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度，則增大、增大 C．若將輕桿沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度，則增大、增大 D．無(wú)論將輕桿怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)，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(guò)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(shí)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(xiàn)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(duì)A的作用力不變 B. A對(duì)B的壓力增大 C. 木板對(duì)B的支持力增大 D. 木板對(duì)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(xiàn)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(duì)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(cuò)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(dòng)作。如圖所示，連接質(zhì)量為的物體的足夠長(zhǎng)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(guò)滑輪，和類(lèi)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(jì)滑輪與細(xì)繩的摩擦，下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 若保持不變，增大長(zhǎng)度，細(xì)繩部分拉力變大 B. 若保持，增大長(zhǎng)度，細(xì)繩對(duì)滑輪的力始終沿方向 C. 若保持等于，增大長(zhǎng)度，細(xì)繩對(duì)滑輪的力始終沿方向 D. 若從逐漸變?yōu)榱?，長(zhǎng)度不變，且保持，則細(xì)繩對(duì)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(duì)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(yáng)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(dòng)，在O點(diǎn)懸掛一重物M，將兩個(gè)相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時(shí)整個(gè)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?。魮醢彘g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(gè)桿夾角為θ，則有； 再將桿對(duì)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θ變大，F(xiàn)x變大，故滑塊m對(duì)墻壁的壓力變大，即FN變大，故AD錯(cuò)誤，BC正確； 故選：BC 6．（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(cè)）甲、乙兩建筑工人用簡(jiǎn)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(dòng)，甲通過(guò)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(dòng)，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(jì)，滑輪大小忽略不計(jì)，則在工件向左移動(dòng)過(guò)程中（ ） A. 甲手中繩子上的拉力不斷破小 B. 樓頂對(duì)甲的支持力不斷增大 C. 樓頂對(duì)甲的摩擦力大于對(duì)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θ，則有，當(dāng)θ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(gè)光滑小孔，一根輕繩的下端系著小球，上端穿過(guò)小孔用力拉住，開(kāi)始時(shí)繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢拉動(dòng)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θ時(shí)，F(xiàn)=mgcosθ B．小球沿光滑圓環(huán)上升過(guò)程中，輕繩拉力逐漸增大 C．小球沿光滑圓環(huán)上升過(guò)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(guò)程中，小球所受支持力大小不變 【參考答案】.D。 【名師解析】繩與豎直方向的夾角為θ時(shí)，小球受到豎直向下的重力mg，圓環(huán)對(duì)小球沿半徑向外的支持力，沿細(xì)繩方向的拉力F，畫(huà)出力矢量圖，由圖可知，F(xiàn)=2mgcosθ，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球沿光滑圓環(huán)上升過(guò)程中，繩與豎直方向的夾角θ變大，輕繩拉力F=2mgcosθ逐漸減小，選項(xiàng)B錯(cuò)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(guò)程中，小球所受支持力不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。 8． (2018衡水檢測(cè))如圖所示，有一質(zhì)量不計(jì)的桿AO，長(zhǎng)為R，可繞A自由轉(zhuǎn)動(dòng)。用繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)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(dòng)過(guò)程中(保持OA與地面夾角θ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(duì)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(duì)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(guò)程中，平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)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(shí)力最小；故選C。 9． (2018洛陽(yáng)聯(lián)考)如圖所示，桌面上固定一個(gè)光滑豎直擋板，現(xiàn)將一個(gè)長(zhǎng)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(dòng)B，使A緩慢升高，設(shè)各接觸面均光滑，則該過(guò)程中(　　) A．A和B均受三個(gè)力作用而平衡 B．B對(duì)桌面的壓力保持不變 C．A對(duì)B的壓力越來(lái)越小 D．外力F的大小恒定不變 【參考答案】BD 10. (2018開(kāi)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(zhǎng)為L(zhǎng)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(shí)，繩子所受的拉力為T(mén)1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長(zhǎng)相同但勁度系數(shù)為k2(k2>k1)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(shí)繩子所受的拉力為T(mén)2，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(　　) A．T1>T2 B.T1＝T2 C．F190，現(xiàn)使∠BCA緩緩變小，直到∠BCA=30.在此過(guò)程中，桿BC所受的力（不計(jì)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(duì)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(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題，直觀形象，也可以運(yùn)用函數(shù)法分析研究． 二．計(jì)算題 1. 質(zhì)量為M的木楔傾角為θ (θ < 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(shí)，它正好勻速下滑。當(dāng)用與木楔斜面成α角的力F拉木塊，木塊勻速上升，如圖所示(已知木楔在整個(gè)過(guò)程中始終靜止)。 (1)當(dāng)α＝θ時(shí)，拉力F有最小值，求此最小值； (2)求在(1)的情況下木楔對(duì)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 Ff′＝Fcos(α＋θ) 當(dāng)F取最小值mgsin 2θ時(shí)： Ff′＝Fmincos 2θ＝mgsin 2θcos 2θ＝mgsin 4θ。