专题物体的动态平衡问题（解析版）.docx

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1、专题 物体的动态平衡问题 同步练习一、单选题（2021 周至县第四中学高三月考）质量为力的物体用轻绳A3悬挂于天花板上。用水平向左的力尸缓慢拉动绳的中点。，如图所示。用尸r表示绳。4段拉力的大小，在。点向左移动的过程中（）A.尸逐渐变大，Fr逐渐变大B.尸逐渐变大，H逐渐变小C.歹逐渐变小，Ft逐渐变大D.尸逐渐变小，尸r逐渐变小【答案】A【详解】解法一解析法以。点为研究对象，受力分析如图所示当用水平向左的力缓慢拉动。点时，绳04与竖直方向的夹角夕变大，由共点力的平衡条件知Flcos。F=mgtan 0所以尸逐渐变大，Fr逐渐变大。故选A。解法二图解法先画出重力，再画拉力F,最后画出绳的拉力尸

2、r构成一个矢量三角形。由题意知Ft的方向与竖直方向夹角增大, 改变绳子拉力Ft的方向，由图可知/增大，Ft增大。故选Ao（2021 .四川成都高三开学考试）如图，小球队人的质量分别为根、2m,且两小球均可视为质点，用细线相连并悬挂于。点，现用一轻质弹簧给小球，施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态，保持0。与竖直方向夹角为。= 60。不变。已知弹簧的劲度系数为幺重力加速度为g,则弹簧形变量的最小值为（）A b 6mg c 3mg p 3 岛Tg 3k k 2k 2k【答案】D【详解】以小球4、b为研究对象，分析受力，作出方在几个方向时整体的受力图，如图根据平衡条件得知：b与T的合力与整体重力3

3、mg和总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当尸与绳子。垂直时，尸有最小值，即图中2位置产的最小值为根据胡克定律，可得所以有ABC错误，D正确。故选D。1. （2021 西城北京四中高三月考）一轻杆0从其。端较于竖直墙上，3端挂一重为G的重物，且另系一轻绳， 轻绳跨过墙顶的光滑小滑轮用力/拉住，如图所示。现缓慢拉绳，使杆与墙的夹角逐渐减小，设轻杆所施加的 力为M则在此过程中，（）A. N不变B.N增大C.b不变D. F增大【答案】A【详解】取8。杆的8端为研究对象，将N与G合成，其合力与b等值反向，如图所示设AO高为BO长为L,绳长AB为/,则由几何关系可得式中G、H、L均不变，杆与墙的夹

4、角逐渐减小，/逐渐变小，则N不变，尸逐渐变小。故选Ao（2021.北京顺义.牛栏山一中实验学校高三月考）如图所示，轻质不可伸长的晾衣两端分别固定在竖直杆M、 N上的、6两点，挂衣服的衣架挂钩是光滑的。挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静 止时，下列说法正确的是（）A.绳的右端上移到/,绳子拉力变大B.将杆N向右移一些，绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移【答案】B【详解】AC.设绳长为3两杆之间的距离为心根据平衡条件b点上移或下移，a不变，r不变，故AC错误；B. N右移，d增大、。增大、cosa减小、T增大，故B正确;D

5、.根增大、。角不变、悬挂点不变，故D错误。故选Bo5.（2021 .乌审旗高级中学高三月考）三段轻绳Q4、OB、OC,绳悬挂在天花板上的A点，。8绳下面悬挂一个 小球。第一次，保持结点0位置不变，如图1所示，某同学拉着轻绳OC从水平位置缓慢转动到竖直位置；第 二次，保持轻绳。垂直于。4,缓慢移动轻绳，使轻绳。4从竖直位置缓慢转动到如图2所示的位置，则下列说 法正确的是（ ）第一次轻绳0A的拉力先减小后增大，第二次轻绳0A的拉力逐渐减小B.第一次轻绳0A的拉力逐渐减小,第二次轻绳04的拉力先增大后减小C.第一次轻绳0C的拉力先减小后增大，第二次轻绳。的拉力逐渐减小D.第一次轻绳0C的拉力先减小后

6、增大，第二次轻绳。的拉力逐渐增大【答案】D【详解】对甲、乙两图中的。点受力分析，两绳的合力等于小球的重力，其大小和方向不变，利用图解法画出受力分析 图，如图a、b所示图中0C绳拉力先减小后增大、OA绳拉力逐渐减小；图匕中OC绳拉力逐渐增大、04绳拉力逐渐减小。故选Do6.（2021全国高三专题练习）如图所示，质量为2的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30。时恰能沿斜面 匀速下滑。对物体施加一大小为尸水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩 擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角a时，不论水平恒力尸多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，设物块与斜面的摩擦因数为 =求这一临界

7、角。的大小（）A. 30B, 45. 60D. 75【答案】C【详解】设斜面倾角为。时，无论歹多大都不能推动物块。受力情况如图所示：对物块进行受力分析，建立沿斜面与垂直于斜面的直角坐标系，沿斜面有垂直于斜面有又联立解得根据题意，当分母趋于。时，分式趋于无穷大，故当cosa = sina时，分式趋于无穷大，此时又因解得故选Co 二、多选题7 . （2021 .河北高三开学考试）如图所示，AC为固定的直杆，在直杆顶部装有光滑的定滑轮，5C为一端通过较链固定在C点的轻杆，且长度AC=8C。一根轻绳绕过滑轮系在B端，8端挂一质量为根的重物，重力加速度大小为g。用力/缓慢拉轻绳，当轻杆8C与轻绳间的夹角

8、为30。时（）A.轻杆5C所受的压力大小为2gB.轻杆3C所受的压力大小为管C.轻绳的拉力大小为孕D.轻绳的拉力大小为追机g【答案】AD【详解】 以结点3为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图如图所示，根据平衡条件则知，R N的合力/合与G大小相等、方向相反根据三角形相似得因为长度AC=3C,且轻杆8c与轻绳A3间的夹角为30。，可得轻杆8c所受的压力大小为N-mg轻绳的拉力大小为故选ADo8 .（2021.邵东创新实验学校高三月考）如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为。点，P为环上最 高点，轻弹簧的一端固定在。点，另一端栓连一个套在大环上的小球，小球静止在图示位置平衡，则（）A.

9、大圆环对小球的弹力大小一定等于球的重力8 .大圆环对小球的弹力方向可能指向。点C.小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向。点D.弹簧可能处于压缩状态【答案】AC【详解】BD.若弹簧处于压缩状态，弹簧对小球的弹力方向沿弹簧向外，还受到重力和圆环对小球指向圆心的弹力，这 三个力不可能平衡，所以弹簧处于伸长状态，受力如图所示则大圆环对小球的弹力方向背离圆心0,故BD错误；C、小球受重力、弹簧的拉力以及大圆环对它的弹力处于平衡，小球受到弹簧的弹力与重力的合力与大圆环对小 球弹力大小相等，方向相反，可知指向圆心0,故C正确；A.如上图，有GNBs尸Q0,则可知，大圆环对小球的弹力等于小球的重力，故A正确

10、。故选ACo.（2021 .临澧县第一中学高三月考）如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上的。点，跨过滑轮的 细绳连接物块A、B, A、B都处于静止状态，将B移至。点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是（）A. B与水平面间的摩擦力增大B.细绳对B的拉力增大C.悬于墙上的细绳所受拉力不变D. A、B静止时，图中夕、。三角始终相等【答案】AD【详解】AB.对物体A受力分析，受到重力和细绳的拉力，由于A处于静止状态，则根据平衡条件，拉力等于物体A 的重力，当把物体B移至C点后，绳子与水平方向的夹角变小，但细绳的拉力仍等于A的重力，所以不变，对 物体B受力分析，B受重力、支持力、拉力和静

11、摩擦力，如图所示根据共点力平衡条件，有由于角厂变小，故B与水平面间的静摩擦力变大，地面对B的弹力增大，B错误，A正确；C.对滑轮受力分析，受绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力R由于绳子的拉力与A的重力相等，所以不 变，但夹角变大，故其合力变小，所以墙上的绳子的拉力厂也变小，C错误；D.由于绳子的拉力相等，故合力在角平分线上，故。=用，由图可知，。是同位角，由几何关系可知。=仇 故。=4=aD正确。故选ADo10. （2021 四川省资中县第二中学高三月考）如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，直径竖直，。为圆心， 最高点B处固定一光滑轻质滑轮，质量为2的小环A穿在半圆环上。现用细线一端拴在A上，另一端跨过滑轮 用力尸拉动，使A缓慢向上移动。小环A及滑轮B大小不计，在移动过程中，关于拉力尸以及半圆环对A的 弹力心的说法正确的是（）A.八逐渐变小B.尸n大小不变C.尸n的方向背离圆心D.尸逐渐变大【答案】BC【详解】在物块缓慢向上移动的过程中，小圆环A处于三力平衡状态，根据平衡条件知mg与尸n的合力与尸r等大反向共 线，做出mg与尺的合力，如图，由三角形相似得变小，50不变，则方变小AO. 80都不变，则尸n不变，方向始终背离圆心，AD错误，BC正确。故选BC。