高三物理动态平衡分析试题答案及解析

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高中物理动态平衡专题解析版

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动态平衡问题解析版一、单选题1.如图所示,把一质量分布均匀的光滑小球放在竖直墙ab 与板d (c 处为固定转轴)之间静止,板cd 与墙ab 间的夹角为α,若把板的d 端缓慢向右转动,使α角增大,下列说法正确的是()A .墙ab 受到的压力增大B .墙ab 受到的压力不变C .板cd 受到的压力减小D .若把板的d 端缓慢向左转动,减小α角,小球受到的合力增大【答案】C 【详解】ABC.以光滑的圆柱体为研究对象,作出重力的分解图如图:根据几何知识得:12tan sin mgG mg G αα==当夹角α增大时,sin α、tan α增大,则G 1变小,G 2变小。

选项AB 错误,C 正确;D .若把板的d 端缓慢向左转动,小球处在动态平衡状态,受到的合力不变,选项D 错误。

故选C 。

2.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 点缓慢逆时针旋转到虚线位置,A 、B 、P 之间均保持相对静止,则在此过程中()A .B 对A 的支持力减小B .B 对A 的作用力减小C .P 对B 的作用力增大D .P 对B 的摩擦力增大【答案】A 【详解】AB.以A为研究对象,A原来只受到重力和支持力而处于平衡状态,所以B对A的作用力与A的重力大小相等,方向相反;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,A受到重力和B的支持力、摩擦力三个力的作用,其中B对A的支持力、摩擦力的和仍然与A的重力大小相等,方向相反,则B对A的作用力保持不变。

开始时物体A不受B对A的摩擦力,B对A的支持力大小与重力相等;后来时设B的上表面与水平方向之间的夹角是β,B对A的支持力、摩擦力的和仍然与A的重力大小相等,方向相反,又因为B对A 的作用力保持不变,由于支持力与摩擦力相互垂直1A cosN Gβ=⋅所以A受到的支持力一定减小了。

高考物理(热点题型全突破)专题2.5 动态平衡问题的分析方法(含解析)-人教版高三全册物理试题

高考物理(热点题型全突破)专题2.5 动态平衡问题的分析方法(含解析)-人教版高三全册物理试题

专题2.5 动态平衡问题的分析方法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。

在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中。

2. 动态平衡特征:一般为三力作用,其中一个力的大小和方向均不变化,一个力的大小变化而方向不变,另一个力的大小和方向均变化。

3. 平衡物体动态问题分析方法:解动态问题的关键是抓住不变量,依据不变的量来确定其他量的变化规律,常用的分析方法有解析法和图解法。

方法一:三角形图解法。

特点:三角形图象法如此适用于物体所受的三个力中,有一力的大小、方向均不变〔通常为重力,也可能是其它力〕,另一个力的方向不变,大小变化,第三个力如此大小、方向均发生变化的问题。

方法:先正确分析物体所受的三个力,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形。

然后将方向不变的力的矢量延长,根据物体所受三个力中二个力变化而又维持平衡关系时,这个闭合三角形总是存在,只不过形状发生改变而已,比拟这些不同形状的矢量三角形,各力的大小与变化就一目了然了。

图解法的根本程序是:对研究对象的状态变化过程中的假设干状态进展受力分析,依据某一参量的变化(一般为某一角),在同一图中作出物体在假设干状态下的平衡力图(力的平形四边形或三角形),再由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度变化与角度变化确定某些力的大小与方向的变化情况。

【典例1】如下列图,一个重力G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。

今使板与斜面的夹角β缓慢增大,问:在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小如何变化?【答案】见解析【解析】取球为研究对象,如图甲所示,球受重力G、斜面支持力F1、挡板支持力F2。

因为球始终处于平衡状态,故三个力的合力始终为零,将三个力矢量构成封闭的三角形。

F1的方向不变,但方向不变,始终与斜面垂直。

F2的大小、方向均改变,随着挡板逆时针转动时,F2的方向也逆时针转动,动态矢量三角形图乙中一画出的一系列虚线表示变化的F2。

2020年高考物理2.5 动态平衡问题(能力篇)(含解析)

2020年高考物理2.5 动态平衡问题(能力篇)(含解析)

五.动态平衡问题(能力篇)一.选择题1.(6分)(2019石家庄二模)如图,轻绳l1一端固定在O点,另一端与质量为m的物体相连。

轻绳l2跨过固定在B点的定滑轮,一端连接物体,另一端由力F控制。

在力F的作用下,物体从处于O点正下方的A点缓慢地运动到B点的过程中l1一直处于伸直状态。

O、B 两点在同一水平线上,不计一切阻力,重力加速度大小为g。

下列说法正确的是()A.物体从A点到B点过程中,拉力F一直变小B.物体从A点到B点过程中,轻绳l1的拉力一直变大C.物体从A点到B点过程中,轻绳l2对物体拉力可能大于mg D.当轻绳l1与竖直方向的夹角为30°时,拉力F大小为mg 【参考答案】D【名师解析】对物体受力分析如图所示,绳l1的拉力为F1,与竖直方向的夹角为θ,绳l2的拉力为F2,与竖直方向的夹角为α。

根据几何知识知:θ+2α=90°,由正弦定理可得==,α减小,θ增大,则F1减小,F2增大,故AB错误;当物体拉到B时轻绳l2对物体拉力最大,此时θ=90°,α=0°,轻绳l2对物体拉力F2=mg,不可能大于mg,故C错误;α=30°时,θ=30°,则2F2cos30°=mg,可得F2=mg,故D正确。

2。

(2019湖北名校联盟信息卷2)如图所示,一条细线的一端与水平地面上的物体B相连,另一端绕过一轻质定滑轮与小球A相连,定滑轮用另一条细线固定在天花板上的O′点,细线与竖直方向所成的夹角为α,则以下说法错误的是()A.无论物体B在地板上左移还是右移,只要距离足够小,α角将不变B.增大小球A的质量,若B仍保持不动,α角不变C.若OB绳与地面夹角为30°,则α=30°D.将B向右移动少许,若B仍保持不动,则B与地面的摩擦力变大【参考答案】A【名师解析】对小球A受力分析,受重力和拉力,根据平衡条件,有:T=mg;如果将物体B在水平地面上向右移动稍许,AB仍保持静止,绳子的拉力不变,则∠AOB增加;对滑轮分析,受三个拉力,如图所示,根据平衡条件可知,∠AOB=2α,故α一定增加,故A错误;增大小球A的质量,若B仍保持不动,系统平衡,则α不变,故B正确;若OB绳与地面夹角为300,则∠AOB=2α=60°,α=300,故C正确;将B向右移动少许,若B仍保持不动,OB绳与水平方向的夹角减小,绳子拉力大小不变,拉力的水平分力等于地面的摩擦力,则B与地面的摩擦力变大,故D正确。

高考物理-专题2.10 动态平衡问题(提高篇)(解析版)

高考物理-专题2.10 动态平衡问题(提高篇)(解析版)

2021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专题2.10.动态平衡问题(提高篇)一.选择题1. (2020陕西咸阳一模)如图所示,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.若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是()A. 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.地面给人的摩擦力逐渐增大【参考答案】D【名师解析】将重物的重力进行分解,当人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,则OA与竖直方向夹角变大,OA的拉力由图中1位置变到2位置,可见OA绳子拉力变大,OB绳拉力逐渐变大;OA拉力变大,则绳子拉力水平方向分力变大,根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大;人对地面的压力始终等于人的重力,保持不变;【关键点拨】。

将重力进行分解,判断OB拉力的变化,根据平衡条件判断摩擦力的变化.本题考查了动态平衡问题,用图解法比较直观,还可以用函数法.2. (2020高考模拟示范卷5)如图所示,将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点,小球静止在M点,N为O点正下方一点,ON间的距离等于橡皮筋原长,在N点固定一铁钉,铁钉位于橡皮筋右侧。

现对小球施加拉力F,使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动,P为圆弧上的点,角PNM为60°。

橡皮筋始终在弹性限度内,不计一切摩擦,重力加速度为g,则A. 在P点橡皮筋弹力大小为B. 在P点时拉力F大小为C. 小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直D. 小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小【参考答案】AC【名师解析】设圆的半径为R,则,ON为橡皮筋的原长,设劲度系数为k,开始时小球二力平衡有;当小球到达P点时,由几何知识可得,则橡皮筋的弹力为,联立解得,故A正确。

B、小球缓慢移动,即运动到任意位置均平衡,小球所受三个力平衡满足相似三角形,即,,因,可得,故B错误。

高三物理三力平衡试题答案及解析

高三物理三力平衡试题答案及解析

高三物理三力平衡试题答案及解析1.如图所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受到的摩擦力F与拉力F的合f力方向应该是()A.水平向右B.竖直向上C.向右偏上D.向左偏上【答案】B【解析】物体受向下的重力G、斜向上的拉力F和水平向左的摩擦力F三个力的作用下处于平衡f与拉力F的合力方向应和重力方向状态,则任意两个力的合力与第三个力等大反向,故摩擦力Ff相反即竖直向上,向下B正确。

【考点】物体的平衡。

2.小车上有一根固定的水平横杆,横杆左端固定的斜杆与竖直方向成θ角,斜杆下端连接一质量为m的小铁球。

横杆右端用一根轻质细线悬挂一相同的小铁球,当小车在水平面上做直线运动时,细线保持与竖直方向成α角(α≠θ),设斜杆对小铁球的作用力为F,下列说法正确的是A.F沿斜杆向上,F=B.F沿斜杆向上,F=C.F平行于细线向上,F=D.F平行于细线向上,F=【答案】D【解析】对右边的小铁球研究,受重力和细线的拉力,如图根据牛顿第二定律,得:mgtanα=ma得到:a=gtanα…①对左边的小铁球研究,受重力和细杆的弹力,如图,设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为θ由牛顿第二定律,得:m′gtanβ=m′a′…②F′=…③因为a=a′,得到β=α≠θ,则:轻杆对小球的弹力方向与细线平行,大小为F′==;【考点】本题考查共点力的平衡条件。

3.在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。

现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则A.物块B的质量满足B.此时物块A的加速度为C.此时拉力做功的瞬时功率为D.此过程中,弹簧的弹性势能变化了【答案】D【解析】开始系统处于静止状态,弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力,当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2,但由于开始是弹簧是压缩的,故d>x2,故m2gsinθ< kd,A错误;当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2,但由于开始是弹簧是压缩的,故d>x2,故m2gsinθ< kd,故物块A加速度小于,B错误;拉力的瞬时功率P=Fv,C错误;根据功能关系,弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量,即为,D正确;【考点】本题考查共点力的平衡条件。

2024届高考物理微专题:动态平衡问题

2024届高考物理微专题:动态平衡问题

微专题13动态平衡问题1.三力动态平衡常用解析法、图解法、相似三角形法、正弦定理法等:(1)若一力恒定还有一个力方向不变,第三个力大小、方向都变时可用图解法;(2)若另两个力大小、方向都变,且有几何三角形与力的三角形相似的可用相似三角形法;(3)若另外两个力大小、方向都变,且知道力的三角形中各角的变化规律的可用正弦定理;(4)若另外两个力大小、方向都变,且这两个力的夹角不变的可用等效圆周角不变法或正弦定理.2.多力动态平衡问题常用解析法.1.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰位于圆弧形细杆的圆心处,如图所示.将悬点A 缓慢沿杆向上移动,直到轻绳处于竖直方向,在这个过程中,轻绳的拉力()A .逐渐增大B .大小不变C .先减小后增大D .先增大后减小答案C 解析方法一图解法:在悬点A 缓慢向上移动的过程中,小球始终处于平衡状态,小球所受重力mg 的大小和方向都不变,支持力的方向不变,对小球进行受力分析如图甲所示,由图可知,拉力F T 先减小后增大,C 正确.方法二解析法:如图乙所示,由正弦定理得F T sin α=mg sin β,得F T =mg sin αsin β,由于mg 和sin α不变,而sin β先增大后减小,可得F T 先减小后增大,C 正确.2.质量为m 的球置于倾角为θ的光滑固定斜面上,被与斜面垂直的光滑挡板挡着,如图所示.当挡板从图示位置沿逆时针缓慢转动至水平位置的过程中,挡板对球的弹力F N1和斜面对球的弹力F N2的变化情况是()A.F N1先增大后减小B.F N1先减小后增大C.F N2逐渐增大D.F N2逐渐减小答案D解析对球受力分析如图,当挡板逆时针缓慢转动到水平位置时,挡板对球的弹力逐渐增大,斜面对球的弹力逐渐减小,故选D.3.(2023·湖南郴州市质检)如图所示,斜面体置于粗糙水平面上,光滑小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过光滑定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离,斜面体始终静止.则在小球移动过程中()A.细线对小球的拉力变大B.斜面体对小球的支持力变大C.斜面体对地面的压力变大D.地面对斜面体的摩擦力变大答案A解析对小球受力分析并合成矢量三角形.如图所示,重力大小、方向不变,支持力方向不变,细线拉力方向由图甲中实线变为虚线,细线对小球的拉力增大,斜面体对小球的支持力减小,A正确,B错误;甲乙对斜面体受力分析,正交分解:F N′sinα=F f,F N地=F N′cosα+Mg,根据牛顿第三定律,小球对斜面体的压力F N′减小,所以地面对斜面体的摩擦力减小,地面对斜面体的支持力减小,根据牛顿第三定律,斜面体对地面的压力减小,C、D错误.4.(多选)(2023·安徽蚌埠市高三月考)如图,轻杆一端连在光滑的铰链上,另一端固定着质量为m的小球,初始时,在球上施加作用力F使杆处于水平静止,力F和杆的夹角α=120°.现保持α角不变,改变力F的大小缓慢向上旋转轻杆,直至杆与水平方向成60°角,在这个过程中()A.力F逐渐增大B.力F逐渐减小C.杆对小球的弹力先增大后减小D.杆对小球的弹力先减小后增大答案BD解析由于轻杆一端连在光滑的铰链上,故杆对小球的作用力始终沿着杆的方向,设转动过程中杆与竖直方向夹角为θ,由平衡条件可得,垂直杆方向满足F sin60°=mg sinθ,杆转过60°过程,θ从90°减小到30°,可知力F逐渐减小,A错误,B正确;沿杆方向满足F杆=F cosmg·sin(θ-60°),可知当θ=60°时,F杆=0,故θ60°-mg cosθ,联立上述两式可得F杆=233从90°减小到30°的过程,杆对小球的弹力先减小为零后反向增大,C错误,D正确.5.在一些地表矿的开采点,有一些简易的举升机械,利用图示装置,通过轻绳和滑轮提升重物.轻绳a端固定在井壁的M点,另一端系在光滑的轻质滑环N上,滑环N套在光滑竖直杆上.轻绳b的下端系在滑环N上并绕过定滑轮.滑轮和绳的摩擦不计.在右侧地面上拉动轻绳b使重物缓慢上升过程中,下列说法正确的是()A.绳a的拉力变大B.绳b的拉力变大C.杆对滑环的弹力变大D.绳b的拉力始终比绳a的小答案D解析设a绳子总长为L,左端井壁与竖直杆之间的距离为d,动滑轮左侧绳长为L1,右侧绳长为L2.由于绳子a上的拉力处处相等,所以两绳与竖直方向夹角相等,设为θ则由几何知识,得d =L 1sin θ+L 2sin θ=(L 1+L 2)sin θ,L 1+L 2=L 得到sin θ=d L,当滑环N 缓慢向上移动时,d 、L 没有变化,则θ不变.绳子a 的拉力大小为F T1,重物的重力为G .以动滑轮为研究对象,根据平衡条件得2F T1cos θ=G ,解得F T1=G 2cos θ,故当θ不变时,绳子a 拉力F T1不变,A 错误;以滑环N 为研究对象,绳b 的拉力为F T2,则F T2=F T1cos θ保持不变;杆对滑环的弹力F N =F T1sin θ保持不变,B 、C 错误;绳b 的拉力F T2=F T1cos θ,所以绳b 的拉力F T2始终比绳a 的拉力F T1小,D 正确.6.某小区晾晒区的并排等高门形晾衣架A ′ABB ′-C ′CDD ′如图所示,AB 、CD 杆均水平,不可伸长的轻绳的一端M 固定在AB 中点上,另一端N 系在C 点,一衣架(含所挂衣物)的挂钩可在轻绳上无摩擦滑动.将轻绳N 端从C 点沿CD 方向缓慢移动至D 点,整个过程中衣物始终没有着地.则此过程中轻绳上张力大小的变化情况是()A .一直减小B .先减小后增大C .一直增大D .先增大后减小答案B 解析轻绳N 端由C 点沿CD 方向缓慢移动至D 点的过程中,衣架两侧轻绳与水平方向的夹角先增大后减小,设该夹角为θ,轻绳上的张力为F ,由平衡条件有2F sin θ=mg ,故F =mg 2sin θ,可见张力大小先减小后增大,B 项正确.7.如图所示,半径为R 的圆环竖直放置,长度为R 的不可伸长的轻细绳OA 、OB ,一端固定在圆环上,另一端在圆心O 处连接并悬挂一质量为m 的重物,初始时OA 绳处于水平状态,把圆环沿地面向右缓慢转动,直到OA 绳处于竖直状态,在这个过程中()A .OA 绳的拉力逐渐增大B .OA 绳的拉力先增大后减小C .OB 绳的拉力先增大后减小D .OB 绳的拉力先减小后增大答案B 解析以重物为研究对象,重物受到重力mg 、OA 绳的拉力F 1、OB 绳的拉力F 2三个力而平衡,构成矢量三角形,置于几何圆中如图所示.在转动的过程中,OA 绳的拉力F 1先增大,转过直径后开始减小,OB 绳的拉力F 2开始处于直径上,转动后一直减小,B 正确,A 、C 、D 错误.8.(2023·山东青岛市模拟)我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世,目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收.自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包,通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下,这个过程可以简化为如图乙所示模型:质量为m 的棉包放在“V ”型挡板上,两板间夹角为120°固定不变,“V ”型挡板可绕O 轴在竖直面内转动.在使OB 板由水平位置顺时针缓慢转动到竖直位置过程中,忽略“V ”型挡板对棉包的摩擦力,已知重力加速度为g ,下列说法正确的是()A .棉包对OA 板的压力逐渐增大B .棉包对OB 板的压力先增大后减小C .当OB 板转过30°时,棉包对OB 板的作用力大小为mgD .当OB 板转过60°时,棉包对OA 板的作用力大小为mg答案D 解析对棉包受力分析如图,(a)由正弦定理可得mg sin 120°=F OB sin β=F OA sin α,棉包在旋转过程中α从0逐渐变大,β从60°逐渐减小,因此OB 板由水平位置缓慢转动60°过程中,棉包对OA 板压力逐渐增大,对OB 板压力逐渐减小;OB 板继续转动直至竖直的过程中,棉包脱离OB 板并沿OA 板滑下,棉包对OA 板压(b)力随板转动逐渐减小,故A 、B 错误;当OB 板转过30°时,两板与水平方向夹角均为30°,两板支持力大小相等,与竖直方向夹角为30°,如图(b),可得F OA ′=F OB ′=33mg ,故C 错误;当OB 板转过60°时,OA 板处于水平位置,棉包只受到受力和OA 板的支持力,由二力平衡得F OA ″=mg ,故D 正确.9.(2023·上海市模拟)如图所示,细绳一端固定在A 点,另一端跨过与A 等高的光滑定滑轮B 后悬挂一个砂桶Q (含砂子).现有另一个砂桶P (含砂子)通过光滑挂钩挂在A 、B 之间的细绳上,稳定后挂钩下降至C 点,∠ACB =120°,下列说法正确的是()A .若只增加Q 桶中的砂子,再次平衡后P 桶位置不变B .若只增加P 桶中的砂子,再次平衡后P 桶位置不变C .若在两桶内增加相同质量的砂子,再次平衡后P 桶位置不变D .若在两桶内增加相同质量的砂子,再次平衡后Q 桶位置上升答案C 解析对砂桶Q 分析有,Q 受到细绳的拉力大小F T =G Q ,设AC 、BC 之间的夹角为θ,对C点分析可知C 点受三个力而平衡,由题意知,C 点两侧的绳张力相等,故有2F T cosθ2=G P ,联立可得2G Q cos θ2=G P ,故只增加Q 桶中的砂子,即只增加G Q ,夹角θ变大,P 桶上升,只增加P 桶中的砂子,即只增加G P ,夹角θ变小,P 桶下降,故A 、B 错误;由2G Q cosθ2=G P ,可知,当θ=120°时有G Q =G P ,此时若在两砂桶内增加相同质量的砂子,上式依然成立,则P 桶的位置不变,故C 正确,D 错误.10.如图所示,一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点.另一细绳跨过滑轮,左端悬挂物块a ,右端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ,整个系统处于静止状态.若保持F 的方向不变,逐渐增大F 的大小,物块b 仍保持静止状态,则下列说法中正确的是()A .桌面受到的压力逐渐增大B.连接物块a、b的绳子张力逐渐减小C.物块b与桌面间的摩擦力一定逐渐增大D.悬挂于O点的细绳OO′中的张力保持不变答案D解析由于整个系统处于静止状态,所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变;物块a只受重力以及绳子的拉力,由于物块a平衡,则连接a和b的绳子张力F T保持不变;由于绳子的张力及夹角均不变,所以OO′中的张力保持不变,B错误,D正确;对b分析可知,b处于静止即平衡状态,设绳子和水平方向的夹角为θ,力F和水平方向的夹角为α,对b受力分析,由平衡条件可得F N+F sinα+F T sinθ=mg,可得F N=mg-F sinα-F T sinθ,θ与α均保持不变,绳子拉力不变,力F增大,则桌面给物块b的支持力减小,根据牛顿第三定律,桌面受到的压力逐渐减小;在水平方向上,当力F的水平分力大于和绳子拉力F T的水平分力时,则有F cosα=F f+F T cosθ,此时摩擦力随着F增大而增大,当力F的水平分力小于和绳子拉力的水平分力时,则有F cosα+F f=F T cosθ,此时摩擦力随着F的增大而减小,A、C错误.11.(多选)(2023·陕西渭南市模拟)质量为m的物体,放在质量为M的斜面(倾角为α)体上,斜面体放在水平粗糙的地面上,物体和斜面体均处于静止状态,如图所示.当在物体上施加一个水平力F,且F由零逐渐加大到F m的过程中,物体和斜面体仍保持静止状态.在此过程中,下列判断正确的是()A.斜面体对物体的支持力逐渐增大B.斜面体对物体的摩擦力逐渐增大C.地面受到的压力逐渐增大D.地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大到F m答案AD解析对物体进行研究,物体受到重力mg、水平推力F、斜面的支持力F N1(如图甲,摩擦力F f1不确定)当F=0时,物体受到的静摩擦力大小为F f1=mg sinα,方向沿斜面向上,支持力F N1=mg cos α.在F不为零时,斜面体对物体的支持力F N1=mg cosα+F sinα,所以支持力逐渐增大;对于静摩擦力,当F cosα≤mg sinα时,静摩擦力大小F f1=mg sinα-F cosα,可见随F的增大而减小,当F cos α>mg sin α时,静摩擦力F f1=F cos α-mg sin α,随F 的增大而增大,故A 正确,B 错误;对于整体,受到总重力(M +m )g 、地面的支持力F N2、静摩擦力F f2和水平推力F ,如图乙,由平衡条件得F N2=(m +M )g ,地面的摩擦力F f2=F ,可见,当F 增大时,F f2逐渐增大.由牛顿第三定律得知,地面受到的压力保持不变,地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大到F m ,故C 错误,D 正确.12.(2023·河南洛阳市模拟)《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D 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 ,可看作质点,不计一切阻力,重力加速度大小为g .关于王进从C 点缓慢运动到E 点的过程中,下列说法正确的是()A .绳OD 的拉力一直变小B .工人对绳的拉力一直变大C .OD 、CD 两绳拉力的合力小于mgD .当绳CD 与竖直方向的夹角为30°时,工人对绳的拉力为33mg 答案D 解析对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析,绳OD 的拉力为F 1,与竖直方向的夹角为θ;绳CD 的拉力为F 2,与竖直方向的夹角为α,则由几何关系得α=45°-θ2.由正弦定理可得F 1sin α=F 2sin θ=mg sin π2+α ,解得F 1=mg tan α,F 2=mg sin θcos α=mg cos 2αcos α=mg (2cos α-1cos α),α增大,θ减小,则F 1增大,F 2减小,A 、B 错误;两绳拉力的合力大小等于mg ,C 错误;当α=30°时,则θ=30°,根据平衡条件有2F 2cos 30°=mg ,可得F 2=33mg ,D 正确.。

专题11 共点力作用下的动平衡问题(解析版)

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题11 共点力作用下的动态平衡问题特训目标特训内容目标1 解析法处理动态平衡问题(1T—4T)目标2 图解法处理动态平衡问题(5T—8T)目标3 三角形相似法处理动态平衡问题(9T—12T)目标4 拉密定理(正弦定理)法处理动态平衡问题(13T—16T)一、解析法处理动态平衡问题1.如图所示,四根等长的细绳一端分别系于水桶上关于桶面圆心对称的两点,另一端被两人用同样大小的力1F、2F提起,使桶在空中处于静止状态,其中1F、2F与细绳之间的夹角均为θ,相邻两细绳之间的夹角均为α,不计绳的质量,下列说法正确的是()A.保持θ角不变,逐渐缓慢增大α角,则桶所受合力逐渐增大B.保持θ角不变,逐渐缓慢增大α角,则细绳上的拉力逐渐增大C.若仅使细绳长变长,则细绳上的拉力变大D.若仅使细绳长变长,则1F变大【答案】B【详解】AB.保持θ角不变,逐渐增大α角,由于桶的重力不变,则1F、2F会变大,由F1=2T cosθ可知,绳上的拉力变大,但桶处于平衡状态,合力为零,选项A错误、B正确;CD.保持α角不变,则1F、2F大小不变,若仅使绳长变长,则θ角变小,由F1=2T cosθ可知,绳上的拉力变小,选项C、D错误。

故选B。

2.如图所示,甲、乙两建筑工人用简单机械装置将工件从地面提升并运送到楼顶。

当重物提升到一定高度后,两工人保持位置不动,甲通过缓慢释放手中的绳子,使乙能够用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动,最后工件运送至乙所在位置,完成工件的运送。

若两绳端始终在同一水平面上,绳的重力及滑轮的摩擦不计,滑轮大小忽略不计,则在工件向左移动过程中()A.甲手中绳子上的拉力不断变小B.楼顶对甲的支持力不断增大C.楼顶对甲的摩擦力等于对乙的摩擦力D.乙手中绳子上的拉力不断增大【答案】D【详解】AD.开始时甲手中绳子上的拉力大小等于工件的重力,当工件向左移动时,甲手中绳子的拉力等于工件的重力和乙手中绳子上的拉力的合力大小,如图所示,可知甲、乙手中的绳子拉力均不断增大,A错误,D正确;B .设θ为甲手中的绳子与竖直方向的夹角,对甲受力分析有T f sin F F θ=甲;T N cos F F m g θ+=甲 工件向左运动时,F T 增大,工人甲位置不变,即θ不变,楼顶对甲的支持力不断减小,B 错误;C .对乙受力分析楼顶对乙的摩擦力大小等于乙手中的绳子的拉力,设工件和滑轮之间的绳子与竖直方向的夹角为ϕ,则T T sin F F ϕ=乙即T sin F F ϕ=f乙由于ϕθ<则f f F F <乙甲,C 错误。

高三物理动态平衡分析试题答案及解析

高三物理动态平衡分析试题答案及解析1.如图所示半圆柱体P固定在水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P 和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于平衡状态.现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前的此过程中,下列说法中正确的是()A.MN对Q的弹力逐渐减小B.MN对Q的弹力保持不变C.P对Q的作用力逐渐增大D.P对Q的作用力先增大后减小【答案】C【解析】对圆柱体Q受力分析,受到重力、杆MN的支持力和半球P对Q的支持力,如图重力的大小和方向都不变,杆MN的支持力方向不变、大小变,半球P对Q的支持力方向和大小都变,然后根据平衡条件,得到,,由于不断增大,故不断增大,也不断增大,C正确.【考点】考查了力的动态平衡问题2.如图所示,两个完全相同的光滑球的质量均为m,放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间。

若缓慢转动挡板至与斜面垂直,在此过程中:A.A、B两球间的弹力逐渐增大B.B球对挡板的压力逐渐减小C.B球对斜面的压力逐渐增大D.A球对斜面的压力逐渐增大【答案】B【解析】先以A为研究对象,受力如图:由平衡条件知A球受B球弹力NA =mAgsinα,斜面对A球支持力N1=mAgcosα在挡板缓慢移动的过程中,AB之间的弹力,以及斜面对A的支持力均保持不变故选项A、D错误;再以B为整体,设其质量为mB,在转动过程中,对其受力分析如图:设挡板与斜面夹角为β,由平衡条件可知,沿斜面方向+mB gsinα=NBsinβ ,垂直于斜面方向N0=mBgcosα+NBcosβ,当挡板转动时β角度增大,由上述两式知挡板对B球的支持力NB减小,球B对斜面压力减小,故选项B正确,C错误。

【考点】物体平衡条件的应用3.如图所示.在倾角为的光滑斜面和档板之间放一个光滑均匀球体,档板与斜面夹角。

初始时。

在档板绕顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程下列说法正确的是A.斜面对球的支持力变大B.档板对球的弹力变大c.斜面对球的支持力变小D.档板对球的弹力先变小后变大【答案】CD【解析】小球受到自身重力,斜面支持力和挡板弹力三力平衡,其中重力大小方向不变,斜面弹力垂直斜面向上方向不变,二者的合力与挡板弹力等大反向,挡板弹力垂直挡板,方向从斜向下逐渐变为水平向右最后变为斜向上,如下图所示挡板弹力变化时,重力和斜面支持力从斜向上逐渐变为斜向下,观察上面的示意图可见,斜面对球的支持力逐渐变小,挡板对球的弹力先减小后增大,选项CD正确。

高中物理解决动态平衡问题的五种方法(带答案)

第03讲 解决动态平衡问题的五种方法通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢地变化,物体在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态中,这种平衡称为动态平衡。

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:(一)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。

(二)结论法 若合力不变,两等大分力夹角变大,则分力变大.若分力大小不变,两等大分力夹角变大,则合力变小.1、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( )A .冬季,电线对电线杆的拉力较大B .夏季,电线对电线杆的拉力较大C .夏季与冬季,电线对电线杆的拉力一样大D .夏季,电线杆对地面的压力较大2、如图所示,体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(图甲),然后身体下移,双臂缓慢张开到图乙位置,则在此过程中,吊环的两根绳的拉力F T (两个拉力大小相等)及它们的合力F 的大小变化情况为( )A .F T 减小,F 不变B .F T 增大,F 不变C .F T 增大,F 减小D .F T 增大,F 增大3、如图所示,硬杆BC 一端固定在墙上的B 点,另一端装有滑轮C ,重物D用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A 点。

若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计,将绳的固定端从A 点稍向下移,则在移动过程中( ) A.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大 B.绳的拉力减小,滑轮对绳的作用力增大C.绳的拉力不变,滑轮对绳的作用力增大D.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变A CB(三)图解法此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题。

一般按照以下流程解题。

1、如图所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平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2、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于平衡状态,如图所示是这个装置的截面图.现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止.则在此过程中,下列说法中正确的是()A.MN对Q的弹力逐渐减小B.P对Q的弹力逐渐增大C.地面对P的摩擦力逐渐增大D.Q所受的合力逐渐增大3、如图所示,挡板固定在斜面上,滑块m在斜面上,上表面呈弧形且左端最薄,球M搁在挡板与弧形滑块上,一切摩擦均不计,用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块,使球与滑块均静止。

专题12三力平衡中的动态平衡问题及最小值问题(解析版)—2023届高三物理一轮复习重难点突破

专题12三力平衡中的动态平衡问题及最小值问题1、三个力的动态平衡问题:一个力恒定,另外两个力的大小或(和)方向不断变化,但物体仍然平衡,关键词——缓慢转动、缓慢移动……2、三个力的动态平衡问题的解法1)解析法——画好受力分析后,对力进行分解列平衡方程,然后由角度变化分析力的变化规律.2)图解法——画好受力分析图后,将三个力按顺序首尾相接构成力的封闭三角形,由于三角形的边的长短反映力的大小,从动态三角形边的长度变化规律看出力的变化规律.3、图解法分析的一般顺序:封闭的矢量三角形→等腰三角形→相似三角形→圆与矢量三角形相结合或正弦定理→圆与矢量三角形相结合考点一解析法分析三个力的动态平衡问题解析法:对研究对象进行受力分析,列平衡方程,根据角度变化分析力的变化规律.1.(2022·江苏南通·高二期末)如图所示,半球形碗静止于水平地面上,一只可视为质点的蚂蚁在碗内缓慢从b点爬到a点的过程中()A.蚂蚁受到的弹力逐渐变大B.蚂蚁受到的摩擦力逐渐变大C.蚂蚁受到的合力逐渐变大D.地面对碗的摩擦力逐渐变大【答案】B【详解】AB.设蚂蚁所在位置的切线与水平方向夹角为,对蚂蚁分析得支持力和静摩擦力分别为N=mcos,=msin故A错误,B正确;C.蚂蚁缓慢上爬的过程中变大,可知蚂蚁受到的支持力减小,静摩擦力增大。

又因为蚂蚁缓慢移动,视为平衡状态,故所受合力为零保持不变,故C错误;D.系统保持平衡状态,则地面对碗的摩擦力为零保持不变,故D错误。

2.(多选)如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,已知A的圆半径为球B的半径的3倍,球B所受的重力为G,整个装置处于静止状态.设墙壁对B的支持力为F1,A对B的支持力为F2,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则F1、F2的变化情况分别是()A.F1减小B.F1增大C.F2增大D.F2减小【答案】AD【详解】解析以球B为研究对象,受力分析如图所示,可得出F1=G tanθ,F2=Gcosθ,当A向右移动少许后,θ减小,则F1减小,F2减小,故A、D正确.考点二矢量三角形法分析三个力的动态平衡问题矢量三角形法常用于三个力中只有一个力的方向发生变化的情况.3.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。

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高三物理动态平衡分析试题答案及解析1. 如图所示半圆柱体P 固定在水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN .在半圆柱体P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ,整个装置处于平衡状态.现使MN 保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q 滑落到地面之前的此过程中,下列说法中正确的是( )A .MN 对Q 的弹力逐渐减小B .MN 对Q 的弹力保持不变C .P 对Q 的作用力逐渐增大D .P 对Q 的作用力先增大后减小【答案】C【解析】对圆柱体Q 受力分析,受到重力、杆MN 的支持力和半球P 对Q 的支持力,如图重力的大小和方向都不变,杆MN 的支持力方向不变、大小变,半球P 对Q 的支持力方向和大小都变,然后根据平衡条件,得到,,由于不断增大,故不断增大,也不断增大,C 正确.【考点】考查了力的动态平衡问题2. 如图所示,有一质量不计的杆AO ,长为R ,可绕A 自由转动。

用绳在O 点悬挂一个重为G 的物体,另一根绳一端系在O 点,另一端系在以O 点为圆心的圆弧形墙壁上的C 点。

当点C 由图示位置逐渐向上沿圆弧CB 移动过程中(保持OA 与地面夹角θ不变),OC 绳所受拉力的大小变化情况是A .逐渐减小B .逐渐增大C .先减小后增大D .先增大后减小【答案】C【解析】据题意,当细绳OC 的C 段向B 点移动过程中,系统处于平衡状态,对点O 受力分析,受到悬挂物的拉力,该拉力为:,受到杆的支持力N 和细绳OC 的拉力T C ,由力的三角形定则,即如上图所示,从图可以看出代表细绳OC 的拉力T C 的对应边的长度先减小后增加,则该拉力的大小也是先减小后增加,故选项C正确。

【考点】本题考查力的动态平衡问题。

3.轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。

现用水平力F拉住绳子上一点O,使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动。

则在这一过程中,环对杆的摩擦力Ff 和环对杆的压力FN的变化情况是A.Ff 保持不变,FN逐渐增大B.Ff 逐渐增大,FN保持不变C.Ff 逐渐减小,FN保持不变D.Ff 保持不变,FN逐渐减小【答案】D【解析】对系统整体进行受力分析:物体A和套在粗糙竖直杆MN的圆环上受竖直向下的重力,杆对圆环提供水平向左的弹力,竖直向上的静摩擦力,水平向左的外力,由物体的平衡知,摩擦力由两物体的重力平衡,不随物体A位置的变化而改变,既Ff保持不变;物体A受竖直向下的重力,沿绳方向的拉力,水平向左的外力,设绳与竖直方向的夹角为α,由于,随夹角为α的减小,cosα增大,则T减小,,随夹角为α的减小,sinα减小,T减小,则FN逐渐减小,只有D选项正确。

【考点】物体的动态平衡整体法和隔离法4.如图所示,轻杆BC的一端用铰链接于C,另一端悬挂重物G,并用细绳绕过定滑轮用力拉住。

开始时,,现用拉力F使缓慢减小,直到BC接近竖直位置的过程中,杆BC所受的压力()A.保持不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先增大后减小【答案】A【解析】以B点为研究对象,受到三个力分别为重物拉B点拉力T1=G,AB绳子拉力T2=F,及杆CB对B的弹力FN,三力合成如图所示,从图中可以看出,则有,得,则A正确。

【考点】本题考查物体的平衡。

5.如图所示,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()A.F1=B.F2="G" tanC.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【答案】B【解析】对人受力分析可知:解得:,故选项A错误B正确;当缓慢减小悬绳的长度时,夹角变大,所以F2减小,F1增大,故选项D错误;由于此时缓慢减小悬绳的长度,故可认为人处于平衡状态,即重力G和F2及F1的合力不变,所以F1与F2的合力等于重力,故选项C错误.【考点】本题考查物体平衡条件的应用及力的变化分析.6.在上海世博会最佳实践区,江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色。

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(C点与A点等高).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【解析】当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,两绳的夹角增大.滑轮两侧绳子的拉力大小相等,方向关于竖直方向对称.以滑轮为研究对象,根据平衡条件研究绳的拉力变化情况。

当轻绳的右端从直杆的最上端移到C点的过程中,根据几何知识分析得到滑轮两侧绳子的夹角不变,由平衡条件判断出绳子的拉力保持不变。

当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,设两绳的夹角为2θ.以滑轮为研究对象,分析受力情况,作出力图如图甲所示.根据平衡条件得2F cos θ=mg ,得到绳子的拉力,所以在轻绳的右端从B 点移到直杆最上端时的过程中,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,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,L 、S 不变,则α保持不变,再根据平衡条件可知,两绳的拉力F 保持不变.所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变,故选项C 正确。

本题的解题关键在于运用几何知识分析α的变化,这在高考中曾经出现过,有一定的难度。

【考点】共点力平衡中动态变化分析问题7. 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 缓慢下降。

关于此过程绳上拉力大小变化,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 【答案】B【解析】对物体进行受力分析如图甲所示,根据三角形定则如图乙,G 不变,B 绳与G 夹角越小,T A 和T B越小,B 正确。

【考点】本题考查了共点力平衡的动态分析。

8. 如图所示,光滑小球用细绳系住,绳的另一端固定于O 点。

现用水平力F 缓慢地拉动斜面体,小球在斜面上滑动,细绳始终处于绷紧状态。

小球从图示位置开始到离开斜面前,斜面对小球的支持力F N 以及绳对小球拉力F T 的变化情况是A .F N 保持不变,F T 不断减小B .F N 不断减小,F T 不断增大C .F N 保持不变,F T 先减小后增大D .F N 不断减小,F T 先减小后增大【答案】D【解析】先对小球进行受力分析,重力、支持力F N 、拉力F T 组成一个闭合的矢量三角形,由于重力不变、支持力FN方向不变,且从已知图形知β<θ,且β逐渐变大;故斜面向右移动的过程中,拉力FT 与水平方向的夹角β变大,当β=θ时,FT⊥FN,细绳的拉力FT最小,由图可知,随β的增大,斜面的支持力FN 不断变小,FT先减小后增大.故D正确.ABC错误.【考点】本题考查受力分析、共点力的动态平衡。

9.如图所示,中间有孔的物块A套在竖直杆上,通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动,所有摩擦均不计.则关于拉力F及拉力F的功率P,下列说法正确的是A.F不变,P减小B.F增大,P不变C.F增大,P增大D.F增大,P减小【答案】B【解析】物块A向上匀速运动,属于动态平衡,对物块A做受力分析,在A向上运动过程中,重力不变,拉力F变大以及杆对A的弹力都变大,物体匀速向上运动,所以拉力F的功率与重力对物块的功率大小相等,由于重力做功功率不变,所以拉力做功功率不变。

【考点】功率动态平衡10.半圆柱体P放在粗糙的水平面上,有一挡板MN,延长线总是过半圆柱体的轴心O,但挡板与半圆柱不接触,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态,如图是这个装置的截面图,若用外力使MN绕O点缓慢地顺时针转动,在MN到达水平位置前,发现P始终保持静止,在此过程中,下列说法中正确的是A.MN对Q的弹力逐渐增大B.P、Q间的弹力先减小后增大C.地面对P的弹力逐渐增大D.Q所受的合力逐渐增大【答案】A【解析】对小圆柱体Q受力分析,受到重力G、P给它的支持力N1和挡板MN给它的支持力N2,用三角形定则,力的三角形ΔN1QG’与几何三角形ΔEFO是相似三角形,据对应边成比例,N1的大小变化与EF边的长度变化成比例,N2的大小变化与OE长度变化成比例,当挡板MN顺时针转动时,EF边变短则N1变小,OE边长度变长,则N2变大,所以A选项正确而B选项错误;地面对P的弹力正是地面对P、Q整体的支持力,由于P、Q重力之和不变,则地面对它们的支持力不变,所以C选项错误;由于MN缓慢转动,整个过程处于动态平衡,Q的合力可以看成是0,所以D选项错误。

【考点】本题考查力的动态平衡和受力分析的能力。

11.如图所示,一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的A、B两点,细绳绕过光滑的轻小滑轮,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态.若缓慢移动细绳的端点,则绳中拉力大小的变化情况是()A.只将绳的左端移向A′点,拉力变小B.只将绳的左端移向A′点,拉力不变C.只将绳的右端移向B′点,拉力变小D.只将绳的右端移向B′点,拉力不变【答案】B【解析】当只将绳的左端移向A′点,延长绳子一部分于过另一结点的竖直线相交,可证明绳子夹角不变。

绳的夹角不变,则拉力不变,B正确;若只将绳的右端移向B′点,则绳的夹角变大,则拉力变大,CD错误。

【考点】考查了力的动态分析点评:做本题的关键是把握好三点:(1)由于滑轮光滑,细绳上两边的拉力必定相等(2)绳子与竖直方向的张角必定相等(3)建立平衡方程然后用绳子长度悬点间水平距离来表达张力12.如图甲所示,在具有水平转轴的圆柱体点放一重物,圆柱体缓慢地匀速转动,从转至过程中与圆柱体始终保持相对静止,则受到的摩擦力大小变化情况,图乙中表示正确的是【答案】A【解析】对物块P进行受力分析,把曲面当成倾角变化的斜面,列出摩擦力的表达式。

设物体所在位置的切线和水平面夹角为θ,则有,P从A转至B过程中,θ先减小后增大,先减小后增大,且按照正弦规律变化。

故选A【考点】共点力动态平衡点评:中等难度。

本题难点在于和θ的函数关系图像的形状。

13.在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板,截面为圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间, 乙没有与斜面接触而处于静止状态,如图所示.现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F使甲沿斜面方向缓慢地移动,直至甲与挡板接触为止.设乙对挡板的压力为F1,甲对斜面的压力为F2,在此过程中( )A.F1缓慢增大,F2缓慢增大B.F1缓慢增大,F2缓慢减小C.F1缓慢减小,F2缓慢增大D.F1缓慢减小,F2保持不变【答案】D【解析】对小球受力分析,并将其移动为矢量三角形,随着甲不断靠近,所以由图可知,F1不断变小。

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