2019版高考物理一轮复习第二章相互作用第5讲动态平衡问题和平衡中的临界极值问题课件
新课标2019版高考物理一轮复习主题二相互作用牛顿运动定律2-2-4多过程和临界极值问题课件
(多选)如图所示，A、B 两物块的质量分别为 2m 和 m，静止 叠放在水平地面上．A、B 间的动摩擦因数为 μ，B 与地面间的动 摩擦因数为12μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g. 现对 A 施加一水平拉力，则( )
(1)2 s 末物体的速度； (2)前 16 s 内物体发生的位移． [思路点拨] (1)0～2 s 内，与 2～16 s 内加速度不同，可分别 应用牛顿第二定律求解． (2)再次减速至零时，需判断物块是否滑动．
[解析] (1)对物体分析可知，其在前 2 s 内沿斜面向下做初 速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得
由于 mgsinθ－μmgcosθ<F2<μmgcosθ＋mgsinθ，则物体在剩 下 4 s 时间内处于静止状态．
故物体在前 16 s 内发生的位移 x＝x1＋x2＝30 m，方向沿斜 面向下．
[答案] (1)5 m/s，方向沿斜面向下 (2)30 m，方向沿斜面向下
处理多过程问题的思路 (1)确立研究对象和过程． (2)理清每个阶段，通过受力分析运动分析求加速度． (3)弄清衔接过程，求出过渡速度 v.
A．当 F<2μmg 时，A、B 都相对地面静止 B．当 F＝52μmg 时，A 的加速度为13μg C．当 F>3μmg 时，A 相对 B 滑动 D．无论 F 为何值，B 的加速度不会超过12μg [思路点拨] (1)注意 B 与地面有摩擦力． (2)逐渐增大拉力时，B 先与地面发生相对滑动，然后才是 AB 发生相对滑动．
(全国通用)2019版高考物理一轮复习备考精炼： 第二章 相互作用 微专题16 动态平衡问题
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.(2018·四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.(2017·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.(2017·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．(2017·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.(2017·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.(2017·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.(2017·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)(2017·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)(2017·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.(2017·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G OC ＝F PC ，则F ＝PC OCG ，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2F cos 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F 1先减小，后增大；b 图中F 2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－Mg sin θ＝0，F N－Mg cos θ＝0解得：F f＝Mg sin θ－F T＝Mg sin θ－mg，F N＝Mg cos 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－Mg sin θ＝mg－Mg sin θ，F N＝Mg cos 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.C。
2025高考物理一轮复习讲义 专题突破课2 动态平衡 平衡中的临界、极值
目标要求 1.学会用解析法、图解法、三角形相似法等解决动态平衡问题。
2.会分析平衡中的临界与极值问题。
考点一动态平衡问题1.动态平衡指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，在问题描述中常用“缓慢”等字眼。
2.基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”。
3.常用方法(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，得到因变量与自变量的关系表达式(通常要用到三角函数)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
(2)图解法①特点：物体受三个共点力，有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题。
②方法受力分析――――――――→化“动”为“静”画不同状态下的平衡图――――――→“静”中求“动”确定力的变化(3)三角形相似法①特点：在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力方向都变化，且题目给出了空间几何关系。
②方法：对物体在某个位置作受力分析；以两个变力为邻边，利用平行四边形定则，作平行四边形；找出相似的力的矢量三角形和空间几何三角形；利用相似三角形对应边的比例关系确定力的变化。
(多选)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。
一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。
现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。
已知M始终保持静止，则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加解析：BD选N为研究对象，受力情况如图甲所示，用水平拉力F缓慢拉动N的过程中，水平拉力F逐渐增大，细绳的拉力F T逐渐增大，选项A错误，B正确；对M受力分析，如图乙所示，受重力G M、支持力F N、绳的拉力F T以及斜面对它的摩擦力F f。
若开始时斜面对M的摩擦力F f沿斜面向上，则F T＋F f ＝G M sin θ，F T逐渐增大，F f逐渐减小，当F f减小到零后，再反向增大。
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。
全国通用2019高考物理一轮复习精炼：第二章相互作用微专题16动态平衡问题含答案
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.(2018·四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.(2017·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.(2017·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．(2017·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.(2017·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.(2017·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.(2017·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)(2017·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)(2017·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.(2017·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G OC ＝F PC ，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2F cos 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F 1先减小，后增大；b 图中F 2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－Mg sin θ＝0，F N－Mg cos θ＝0解得：F f＝Mg sin θ－F T＝Mg sin θ－mg，F N＝Mg cos 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－Mg sin θ＝mg－Mg sin θ，F N＝Mg cos 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.C。
高考物理一轮复习专题二相互作用物体平衡课件
上,若三条绳子长度不同,下列说法正确的有( BC )
A.三条绳子中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
解析对杆受力分析,杆所受向上的支持力与重力和三拉力的合力是
确。
3
FN1= 2 mg,FN2
1
=2mg,故
1
=2mg。根据
A、B、C 错误,D 正
考点4
考点5
考点6
考点7
考点8
考点9
11.(2017·全国2,16,6分,难度★)
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°,物块也恰好做匀速直
线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为( C ) 物理观念
D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大
解析由两个力的合力 F= F1 2 + F2 2 + 2F1 F2 α可知,A 项正确;因
F1、F2 的方向关系不确定,即 α 未知,则 B、C 两项错误,D 项正确。
考点4
考点5
考点6
考点7
考点8
考点9
考点5静态平衡问题答案P213
10.(2019·全国3,16,6分,难度★)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状
摩擦力方向沿接触面的切线方向,C、D两项错误。
考点4
考点5
考点6
考点7
考点8
考点9
8.(2013·上海,8,4分,难度★)
如图,质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面。让它
们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是
2019届高考物理总复习第二章相互作用突破全国卷2共点力平衡问题课件
(1)轻绳 OA、OB 受到的拉力是多大？ (2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？ (3)若人的质量 m2＝60 kg，人与水平面之间的动摩擦因数为 μ＝0.3，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量 m1 最 大不能超过多少？
[解析] (1)以结点 O 为研究对象，如图 1，沿水平方向和竖 直方向建立直角坐标系，将 FOA 分解，由平衡条件有
FOB＝FOAsin θ FOAcos θ＝m1g
(1 分) (1 分)
联立得 FOA＝cmos1gθ＝54m1g
(1 分)
FOB＝m1gtan θ＝34m1g
(1 分)
故轻绳 OA、OB 受到的拉力分别为54m1g、34m1g.
(2)人在水平方向受到 OB 绳的拉力和水平面的静摩擦力，受
力如图 2 所示，由平衡பைடு நூலகம்件得：Ff＝FOB＝34m1g，
2019/6/10
最新中小学教学课件
11
谢谢欣赏！
2019/6/10
最新中小学教学课件
12
第二章 相互作用
第二章 相互作用
共点力平衡问题是力学受力分析要核心解决的问题， 是基础性问题，近几年全国卷着重的对此点进行考 查．考查的热点主要有：(1)整体法与隔离法在受力 分析中的应用；(2)解析法或图解法解决动态平衡问题；(3) 共点力平衡下的临界与极值问题等．题型以选择题为主，难 度中等．
【重难解读】 共点力平衡问题主要从以下几个方面进行命题考查： 1．共点力作用下物体的静态平衡问题：力的合成法或分解 法结合整体隔离的研究思路进行求解． 2．共点力作用下的动态平衡问题：解析法、图解法和相似 三角形法均可在不同情况下求解问题． 3．共点力平衡下的临界和极值问题等．
【典题例证】 (12 分)如图所示，质量为 m1 的物 体甲通过 3 段轻绳悬挂，3 段轻绳的结点 为 O，轻绳 OB 水平且 B 端与站在水平面 上的质量为 m2 的人相连，轻绳 OA 与竖直 方向的夹角 θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态．(已知 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取 10 m/s2.设最大静摩擦力 等于滑动摩擦力)求：
2019-2020年高考物理双基突破 专题11 动态平衡与平衡中的极值和临界问题精讲
专题十一动态平衡与平衡中的极值和临界问题（精讲）一、动态平衡1．动态平衡：指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体始终处于一系列的平衡状态。
2．解决动态平衡问题的关键：抓住不变量，确定自变量，依据不变量与自变量的关系来确定其他量的变化规律。
3．处理动态平衡问题的一般思路（1）平行四边形定则是基本方法，但也要根据实际情况采用不同的方法，若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系。
（2）图解法的适用情况：一般物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化。
（3）用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律：①若已知F合的方向、大小及一个分力F1的方向，则另一分力F2的最小值的条件为F1⊥F2；②若已知F合的方向及一个分力F1的大小、方向，则另一分力F2的最小值的条件为F2⊥F合。
【题1】如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G。
现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近。
则绳中拉力大小变化的情况是A．先变小后变大 B．先变小后不变C．先变大后不变D．先变大后变小【答案】C右端从B点移到直杆最上端的过程中，θ增大，cos θ减小，则F变大。
当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时，如图乙，设两绳的夹角为2α。
设绳子总长为L，两直杆间的距离为s，由数学知识得到sin α＝sL，L、4．处理动态平衡问题的三种方法：解析法、图解法和相似三角形法。
方法一：解析法1．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一般函数表达式，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
2．解析法分析动态平衡问题的关键抓住不变量，确定自变量，依据不变量与自变量的关系（通常为三角函数关系）来确定其他量的变化规律。
3．解析法分析动态平衡问题的步骤（1）选某一状态对物体进行受力分析；（2）将物体受的力按实际效果分解或正交分解；（3）列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式；（4）根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。
[配套K12]2019年高考物理双基突破 专题11 动态平衡与平衡中的极值和临界问题精讲
教育配套资料K12 教育配套资料K12 专题十一 动态平衡与平衡中的极值和临界问题（精讲） 一、动态平衡 1．动态平衡：指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体始终处于一系列的平衡状态。 2．解决动态平衡问题的关键：抓住不变量，确定自变量，依据不变量与自变量的关系来确定其他量的变化规律。 3．处理动态平衡问题的一般思路 （1）平行四边形定则是基本方法，但也要根据实际情况采用不同的方法，若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系。 （2）图解法的适用情况：一般物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化。 （3）用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律： ①若已知F合的方向、大小及一个分力F1的方向，则另一分力F2的最小值的条件为F1⊥F2； ②若已知F合的方向及一个分力F1的大小、方向，则另一分力F2的最小值的条件为F2⊥F合。 【题1】如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近。则绳中拉力大小变化的情况是
A．先变小后变大 B．先变小后不变
C．先变大后不变 D．先变大后变小 【答案】C
右端从B点移到直杆最上端的过程中，θ增大，cos θ减小，则F变大。当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时，如图乙，设两绳的夹角为2α。设绳子总长为L，两直杆间的距离为s，由数学知识得到sin α＝sL，教育配套资料K12 教育配套资料K12 L、
4．处理动态平衡问题的三种方法：解析法、图解法和相似三角形法。 方法一：解析法 1．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一般函数表达式，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。 2．解析法分析动态平衡问题的关键 抓住不变量，确定自变量，依据不变量与自变量的关系（通常为三角函数关系）来确定其他量的变化规律。 3．解析法分析动态平衡问题的步骤 （1）选某一状态对物体进行受力分析； （2）将物体受的力按实际效果分解或正交分解； （3）列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式； （4）根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。 【题2】粗细均匀的电线架在A、B两根电线杆之间。由于热胀冷缩，电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状，若电线杆始终处于竖直状态，下列说法中正确的是
2019年高考物理双基突破专题11动态平衡与平衡中的极值和临界问题精讲
亲爱的同学：这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获，我们一直投给你信任的目光……专题十一动态平衡与平衡中的极值和临界问题（精讲）一、动态平衡1．动态平衡：指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体始终处于一系列的平衡状态。
2．解决动态平衡问题的关键：抓住不变量，确定自变量，依据不变量与自变量的关系来确定其他量的变化规律。
3．处理动态平衡问题的一般思路（1）平行四边形定则是基本方法，但也要根据实际情况采用不同的方法，若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系。
（2）图解法的适用情况：一般物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化。
（3）用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律：①若已知F合的方向、大小及一个分力F1的方向，则另一分力F2的最小值的条件为F1⊥F2；②若已知F合的方向及一个分力F1的大小、方向，则另一分力F2的最小值的条件为F2⊥F合。
【题1】如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G。
现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近。
则绳中拉力大小变化的情况是A．先变小后变大 B．先变小后不变C．先变大后不变D．先变大后变小【答案】C右端从B点移到直杆最上端的过程中，θ增大，cos θ减小，则F变大。
当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时，如图乙，设两绳的夹角为2α。
设绳子总长为L，两直杆间的距离为s，由数学知识得到sin α＝s L ，L、4．处理动态平衡问题的三种方法：解析法、图解法和相似三角形法。
方法一：解析法1．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一般函数表达式，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
2．解析法分析动态平衡问题的关键抓住不变量，确定自变量，依据不变量与自变量的关系（通常为三角函数关系）来确定其他量的变化规律。