动态平衡问题专项训练
动态平衡问题(含解析)
动态平衡问题 类型一 动态平衡问题1.动态平衡是指物体的受力状态缓慢发生变化，但在变化过程中，每一个状态均可视为平衡状态.2.常用方法 (1)解析法对研究对象进行受力分析，画出受力示意图，根据物体的平衡条件列方程，得到因变量与自变量的函数表达式(通常为三角函数关系)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化. (2)图解法此法常用于求解三力平衡问题中，已知一个力是恒力、另一个力方向不变的情况.一般按照以下流程分析： 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)相似三角形法在三力平衡问题中，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，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例求解(构建三角形时可能需要画辅助线).题型例析1 图解法例1 (多选)如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m 的小球，小球和斜面及挡板间均无摩擦，当挡板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )A.斜面对球的支持力逐渐增大B.斜面对球的支持力逐渐减小C.挡板对小球的弹力先减小后增大D.挡板对小球的弹力先增大后减小 题型例析2 解析法例2 (2020·广东中山市月考)如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为F N1，木板对球的压力大小为F N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计一切摩擦，在此过程中( )A.F N1先增大后减小，F N2始终减小B.F N1先增大后减小，F N2先减小后增大C.F N1始终减小，F N2始终减小D.F N1始终减小，F N2始终增大题型例析3相似三角形法例3(2020·山西大同市开学考试)如图所示，AC是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重力为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力F拉绳，开始时∠BCA>90°，现使∠BCA缓慢变小，直到∠BCA＝30°.此过程中，轻杆BC所受的力()A.逐渐减小B.逐渐增大C.大小不变D.先减小后增大变式训练1(单个物体的动态平衡问题)(多选)(2020·广东惠州一中质检)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减小变式训练2(多个物体的动态平衡问题)(多选)(2019·全国卷Ⅰ·19)如图所示，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类型二平衡中的临界、极值问题1.临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“恰能”“恰好”等.临界问题常见的种类：(1)由静止到运动，摩擦力达到最大静摩擦力.(2)绳子恰好绷紧，拉力F＝0.(3)刚好离开接触面，支持力F N＝0.2.极值问题平衡中的极值问题，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.3.解题方法(1)极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小.(2)数学分析法：通过对问题的分析，根据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(或画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值).(3)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值.例4(2020·广东茂名市测试)如图所示，质量分别为3m和m的两个可视为质点的小球a、b，中间用一细线连接，并通过另一细线将小球a与天花板上的O点相连，为使小球a和小球b均处于静止状态，且Oa 细线向右偏离竖直方向的夹角恒为37°，需要对小球b朝某一方向施加一拉力F.若已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.重力加速度为g，则当F的大小达到最小时，Oa细线对小球a的拉力大小为()A.2.4mgB.3mgC.3.2mgD.4mg例5如图所示，质量为m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F、方向水平向右的恒力，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θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)这一临界角θ0的大小.跟踪训练1.(2020·河南驻马店市第一学期期终)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平力F拉着绳的中点O，使OA段绳偏离竖直方向一定角度，如图所示.设绳OA段拉力的大小为F T，若保持O点位置不变，则当力F的方向顺时针缓慢旋转至竖直方向的过程中()A.F先变大后变小，F T逐渐变小B.F先变大后变小，F T逐渐变大C.F先变小后变大，F T逐渐变小D.F先变小后变大，F T逐渐变大2.(多选)如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬挂于O 点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，细绳所受的拉力为F T1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2＞k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时细绳所受的拉力为F T2，弹簧的弹力为F2.则下列关于F T1与F T2、F1与F2大小的比较，正确的是()A.F T1＞F T2B.F T1＝F T2C.F1＜F2D.F1＝F23.(多选)(2016·全国卷Ⅰ·19)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一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F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则()A.绳OO′的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化4.(2020·安徽黄山市高三期末)如图所示，在水平放置的木棒上的M、N两点，系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小金属环.现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度，则关于轻绳对M、N两点的拉力F1、F2的变化情况，下列判断正确的是()A.F1和F2都变大B.F1变大，F2变小C.F1和F2都变小D.F1变小，F2变大5.(2020·广东高三模拟)如图所示，竖直墙上连有细绳AB，轻弹簧的一端与B相连，另一端固定在墙上的C 点.细绳BD与弹簧拴接在B点，现给BD一水平向左的拉力F，使弹簧处于伸长状态，且AB、CB与墙的夹角均为45°.若保持B点不动，将BD绳绕B点沿顺时针方向缓慢转动，则在转动过程中BD绳的拉力F的变化情况是()A.变小B.变大C.先变小后变大D.先变大后变小6.(2020·河南信阳市高三上学期期末)如图所示，足够长的光滑平板AP与BP用铰链连接，平板AP与水平面成53°角固定不动，平板BP可绕水平轴在竖直面内自由转动，质量为m的均匀圆柱体O放在两板间，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，重力加速度为g.在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是()A.平板AP受到的压力先减小后增大B.平板AP受到的压力先增大后减小C.平板BP受到的最小压力为0.6mg7.(2020·黑龙江哈尔滨市三中高三模拟)如图所示，斜面固定，平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧一端连接物块A，另一端固定，最初A静止.在A上施加与斜面成30°角的恒力F，A仍静止，下列说法正确的是()A.A对斜面的压力一定变小B.A对斜面的压力可能不变C.A对斜面的摩擦力一定变大D.A对斜面的摩擦力可能变为零8.(多选)如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜劈的斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的定滑轮1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，而物体a与斜劈始终静止，则()A.细线对物体a的拉力增大B.斜劈对地面的压力减小C.斜劈对物体a的摩擦力减小D.地面对斜劈的摩擦力增大9.(多选)(2019·河北唐山一中综合测试)如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行.现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有()A.轻绳对小球的拉力逐渐增大B.小球对斜劈的压力先减小后增大C.竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小D.对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大10.(多选)如图所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ＝120°不变，若把整个装置顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是()A.F1先变小后变大B.F1先变大后变小C.F2一直变小D.F2最终变为零11.倾角为θ＝37°的斜面与水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.现给A施加一水平力F，如图所示.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，如果物体A能在斜面上静止，水平推力F与G的比值不可能是()A.3B.2C.1D.0.512.(2020·山西“六校”高三联考)跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和物体B，物体A放在倾角为θ的斜面上，与A相连的轻绳和斜面平行，如图所示.已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的动摩擦因数为μ(μ<tan θ)，滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体B的质量的取值范围(最大静摩擦力等于滑动摩擦力).参考答案类型一动态平衡问题题型例析1图解法例1【答案】BC【解析】对小球受力分析知，小球受到重力mg、斜面的支持力F N1和挡板的弹力F N2，如图，当挡板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，小球所受的合力为零，根据平衡条件得知，F N1和F N2的合力与重力mg大小相等、方向相反，作出小球在三个不同位置力的受力分析图，由图看出，斜面对小球的支持力F N1逐渐减小，挡板对小球的弹力F N2先减小后增大，当F N1和F N2垂直时，弹力F N2最小，故选项B、C正确，A、D错误.故选BC。
物体动态平衡专项练习题1
物体平衡、动态平衡受力分析专项训练1.在下图中，物体重量为G，保持细绳AO位置不变，让细绳BO的B端沿四分之一圆弧从D点缓慢向E点移动。
在此过程中（）绳上的张力先减小后增大绳上的张力先增大后减小绳上的张力先减小后增大绳上的张力先增大后减小2.有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙；OB竖直放置，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为M，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示。
现将小环P向右移一小段距离，两环再次达到平衡。
那么将移动后的平衡状态与原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力F N和绳上的拉力F T的变化情况是（）不变，F T变大不变，F变小变大，F T变大变大，F T变小3.重为G的小球用绳吊着，放在大球面上，绳的另一端通过小滑轮由人拉着，如图。
小滑轮处在大球正上方。
当人以力F缓慢拉绳端，使小球在大球面上的位置逐渐升高的过程中，拉力F、大球对小球的支持力F N变化的情况是（）变大，F N变小变小，F N变小变大，F N不变变小，F N不变4.如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平直杆MN上.现用水平力F拉着绳子上的一点O,使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原位置不动.则在这一过程中,环对杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是 ( )不变,N不变增大,N不变增大,N减小不变,N减小5.如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A,用力F拉绳,开始时∠BCA＞90°.现使∠BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中, 杆BC所受的力( )A.大小不变B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小6.如图所示,木棒AB可绕B点在竖直平面内转动,A端被绕过定滑轮吊有重物的水平绳和绳AC拉住,使棒与地面垂直,棒和绳的质量及绳与滑轮的摩擦均可忽略,如果把C端拉至离B端的水平距离远一些的C′点,AB仍沿竖直方向,装置仍然平衡,那么AC绳受的张力F1和棒受的压力F2的变化是( )和F2均增大增大,F2减小减小,F2增大和F2均减小7.如图,细绳AO、BO等长且共同悬一物,A点固定不动,在手持B点沿圆弧向C点缓慢移动过程中, 绳BO的张力将 ( )A.不断变大B.不断变小C.先变大再变小D.先变小再变大8.固定在水平面上的光滑半球半径为R,球心O的正上方C处固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮,如图5所示.现将小球缓慢地从A点拉向B点,则此过程中小球对半球的压力大小N、细绳的拉力大小T的变化情况是( )不变,T不变不变,T变大不变,T变小变大,T变小9.某物体受四个力的作用而处于静止状态，保持其他三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为F的力的方向转过90°，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为多少的力（）B.2FC.2FD.3F10.如图所示，OA为一条遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连。
受力分析中动态平衡问题(含答案)
受力分析中的动态平衡问题方法一：三角形图解法特点：三角形图象法则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，第三个力则大小、方向均发生变化的问题。
【例1】如图所示，三段绳子悬挂一物体，开始时OA 、OB 绳与竖直方向夹角＝，现使O 点保持不动，把OB 绳子的悬点移到竖直墙与O 点在同一水平面的C 点，在移动过程中，则关于OA 、OB 绳拉力的变化情况，正确的是（ ）A ．OA 绳上的拉力一直在增大B ．OA 绳上的拉力先增大后减小C ．OB 绳上拉力先减小后增大，最终比开始时拉力大D ．OB 绳上拉力先减小后增大，最终和开始时相等【练习】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 ．地面对人的摩擦力逐渐增大方法二：相似三角形法。
特点：相似三角形法适用于物体所受的三个力中，一个力大小、方向不变，其它二个力的方向均发生变化，且三个力中没有二力保持垂直关系，但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形的问题【例】一轻杆BO ，其O 端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO 上，B 端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A 处的光滑小滑轮，用力F 拉住，如图所示。
现将细绳缓慢往左拉，使杆BO 与杆A O 间的夹角θ逐渐减少，则在此过程中，拉力F 及杆BO 所受压力F N 的大小变化情况是( )A ．F N 先减小，后增大B ．F N 始终不变C ．F 先减小，后增大D ．F 始终不变【练习】如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A 点，另一端绕过定滑轮，后用力拉住，使小球静止．现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A 到半球的顶点B 的过程中，半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化情况是( )A ．N 变大，T 变小B ．N 变小，T 变大C ．N 变小，T 先变小后变大D ．N 不变，T 变小方法三：解析法特点：解析法适用的类型为一根绳挂着光滑滑轮，三个力中其中两个力是绳的拉力，由于是同一根绳的拉力，两个拉力相等，另一个力大小、30方向不变的问题。
1、动态平衡问题：三种非常规方法-备战2022年高考尖子生培优专题(解析版)
1、动态平衡问题-三种非常规方法一．动态平衡是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡。
2．基本思路化“动”为“静”，“静”中求“动”。
二、解决动态平衡方法1、图解法：图解法分析物体动态平衡问题时，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． (1)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F 1的方向，则另一分力F 2的最小值的条件为F 1⊥F 2； ②若已知F 合的方向及一个分力F 1的大小、方向，则另一分力F 2的最小值的条件为F 2⊥F 合． 例1．（多选）已知力F ，且它的一个分力F 1跟F 成30°角，大小未知，另一个分力F 2的大小为33F ，方向未知，则F 1的大小可能是( ) A.3F 3 B.3F 2 C.23F 3D.3F 【解析】根据题意作出矢量三角形如图，因为33F >F2，从图上可以看出，F 1有两个解，由直角三角形OAD 可知：F OA ＝ F 2－F22＝32F .由直角三角形ABD 得：F BA ＝ F 22－F22＝36F .由图的对称性可知：F AC ＝F BA ＝36F ，则分力F 1＝32F －36F ＝33F ；F 1′＝32F ＋36F ＝233F .【答案】AC针对训练1、作用于O 点的三力平衡，设其中一个力大小为F 1，沿y 轴正方向，力F 2大小未知，与x 轴负方向夹角为θ，如图19所示．下列关于第三个力F 3的判断中正确的是( )．A ．力F 3只能在第四象限B．力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小C．F3的最小值为F1cos θD．力F3可能在第一象限的任意区域【解析】O点受三力平衡，因此F2、F3的合力大小等于F1，方向与F1相反，故B错误；作出平行四边形，由图可以看出F3的方向范围为第一象限中F2反方向下侧及第四象限，故A、D错；当F3⊥F2时，F3最小，F3＝F1cos θ，故C正确．【答案】 C针对训练2、（多选）如图所示，在“探究求合力的方法”的实验中，橡皮条一端固定于P 点，另一端通过两个细绳套连接两个弹簧测力计，分别用F1和F2拉两个弹簧测力计，将结点拉至O点.现让F1大小不变，方向沿顺时针方向转动某一角度，且F1始终处于PO所在直线左侧，要使结点仍位于O点，则关于F2的大小和图中的θ角，下列说法中正确的是( )A.增大F2的同时增大θ角B.增大F2的同时减小θ角C.增大F2而保持θ角不变D.减小F2的同时增大θ角【解析】结点O的位置不变，则F1和F2的合力不变，作出F1和F2合成的矢量三角形，如图所示，可知增大F2的同时，θ角可以增大，可以不变，也可以减小，故只有D说法错误.【答案】ABC2、相似三角形：正确作出力的三角形后，如能判定力的三角形与图形中已知长度的三角形（几何三角形）相似，则可用相似三角形对应边成比例求出三角形中力的比例关系，从而达到求未知量的目的。
(完整版)动态平衡练习及例题.docx
动态平衡问题的特征是指物体的加速度和速度始终为零。
解决动态平衡问题的方法一般采用解析法和图解法。
解析法是列平衡方程，找出各力之间的关系进行判断,适合多力动态平衡问题；图解法是利用平行四边形定则或三角形定则，做出若干平衡状态的示意图，根据力的有向线段的长度和角度的变化确定力的大小和方向的变化情况，适合三力动态平衡问题。
1、用与竖直方向成θ角（θ＜ 45°）的倾斜轻绳 a 和水平轻绳 b 共同固定一个小球，这时绳 b 的拉力为 F1。
现保持小球在原位置不动，使绳 b 在原竖直平面内逆时转过θ角后固定，绳 b 的拉力变为F2 ；再转过θ角固定，绳 b 的拉力为F3，3（）A ． F1=F3>F2B ． F1<F2<F3θC． F1=F3<F2 D ．绳 a 的拉力减小a2θθ1b2：如右图所示，重力为 G 的电灯通过两根细绳 OB 与 OA 细绳OB 的一端固定于左墙 B 点，且 OB 沿水平方向，细绳悬挂于两墙之间，OA 挂于右墙的A 点。
(1)当细绳 OA 与竖直方向成θ角时，两细绳 OA 、OB 的拉力 FA、FB 分别是多大 ?(2) 保持 O 点和细绳 OB 的位置，在 A 点下移的过程中，细绳 OA 及细绳 OB 的拉力如何变化 ?3.如图所示，细绳ＭＯ与ＮＯ所能承受的最大拉力相同，长度ＭＯ〉ＮＯ，则在不断加重重物Ｇ的过程中（绳ＯＣ不会断）Ａ.ＯＮ绳先被拉断Ｂ. ＯＭ绳先被拉断Ｃ. ＯＮ绳和ＯＭ绳同时被拉断Ｄ. 因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断。
4、如图 1 所示，一个重为G 的球放在光滑斜面上，斜面倾角为α，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住，使之处于静止状态，今使板与斜面夹角β缓慢增大，问：在此过程中，球对挡板、斜面的压力如何变化？ (对挡板压力先减小后增大 ,对斜面始终减小)5、如图 5 所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，绳的拉力和船受到的浮力如何变化？()6、如图所示中OA 为弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O 点，另一端与水平地面上的滑块A 相连．B 为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离 BO 等于弹性绳的自然长度．现用一水平力 F 作用于 A ，使之向右缓慢地做直线运动，试分析在运动过程中地面对物体的支持力 N 、摩擦力 f 、拉力 F 如何变化。
高考物理动态平衡训练题
解析法（单选）如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为F N1，球对木板的压力大小为F N2。
以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。
不计摩擦，在此过程中( )A.F N1始终减小，F N2始终增大B.F N1始终减小，F N2始终减小C.F N1先增大后减小，F N2始终减小 F N1F N2解析 方法一 (解析法)如图所示，由平衡条件得：F N1＝mgtan θ；F N2＝mgsin θ 随θ逐渐增大到90°，tan θ、sin θ都增大，F N1、F N2都逐渐减小，所以选项B 正确。
方法二 (图解法)对球受力分析如图所示，球受3个力，分别为重力G 、墙对球的弹力F N1和板对球的弹力F N2。
当板逐渐转到水平位置的过程中，球始终处于平衡状态，即F N1与F N2的合力F 始终竖直向上，大小等于球的重力G ，如图所示。
由图可知F N1的方向不变，大小逐渐减小，F N2的方向发生变化，大小也逐渐减小，故选项B 正确。
答案 B （单选）如图，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( )A ．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答案 C 解析 对挂钩受力分析，根据平衡条件结合几何关系列式求解绳子拉力大小与重力的关系；分析绳子左右移动或上下移动时，细线与杆的夹角是否变化，由此分析拉力是否变化；整体为研究对象分析对地面的压力．设绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子张力为T ，衣服的质量为m ；根据共点力的平衡条件可得：2Tcos θ＝mg ，若改在C 点，绳子与竖直方向的夹角变小，绳的张力变小，A 项错误；若改在D 点，衣架两侧绳的张力仍相等，B 项错误；绳两端分别固定在两侧顶端A 、B 上时，受力情况如图所示，设绳长为L ，晾衣架宽度为d ，根据几何关系可得sin θ＝d L，当绳子右端上下移动过程中，绳子与竖直方向的夹角不变；则根据2Tcos θ＝mg 可知绳子拉力不变，C 项正确；若改在C 点，衣柜对地面的压力等于整体的重力，不变，D 项错误．（单选）用一轻绳将小球P 系于光滑墙壁上的O 点，在墙壁和球P 之间夹有一长方体物块Q ，如图所示。
高一物理【动态平衡问题】专题训练
高一物理【动态平衡问题】专题训练题组一矢量三角形法解决三力动态平衡问题1.如图所示,可视为质点的小球拴接了轻质弹簧和细线,并在它们的作用下保持静止。
轻质弹簧与竖直方向有一定夹角,细线处于水平状态。
现保持弹簧与竖直方向的夹角不变,将轻质细线由水平状态缓慢转至竖直状态,则()A.弹簧的长度逐渐变长B.弹簧的长度逐渐变短C.细线上的拉力逐渐增大D.细线上的拉力逐渐减小2.如图所示,OA、OB、OC都为轻绳,OA绳水平,OC绳下悬挂有一小物体(可视为质点)。
现施加一水平力F于小物体上,使小物体缓慢被拉高,在此过程中,OA、OB两绳位置不变,则()A.拉力F增大B.绳AO的拉力不变C.绳BO的拉力减小D.绳CO的拉力先减小后增大题组二解析法解决三力动态平衡问题123.如图所示,在球形的大碗内,一同学用倒置的筷子缓慢推动质量为m 的光滑小球,由碗底G 沿弧面向上运动,推动过程中筷子始终沿半径方向,已知碗的上沿与圆心的连线与水平方向的夹角为30°,球的大小不计,重力加速度为g ,关于小球的受力,下列说法正确的是 ( )A.上升过程碗对小球的弹力先变大后变小B.上升过程筷子对小球的弹力先变大后变小C.筷子对小球的最大弹力为√33mgD.碗对小球的最小弹力为12mg 4.如图所示,小球用细绳系住置于斜面体上,绳的另一端固定于O 点。
现用水平力F 缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于伸直状态。
当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N 以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是( )A .F N 保持不变,F T 不断增大B .F N 不断增大,F T 不断减小C .F N 保持不变,F T 先增大后减小D .F N 不断增大,F T 先减小后增大题组三 相似三角形法解决三力动态平衡问题5.一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过竖直轻杆顶端A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示。
物理动态平衡练习题
物理动态平衡练习题在物理学中，动态平衡是指物体的速度不变，即所受合力为零。
动态平衡是许多物理问题的基础，以及理论和实践中重要的概念。
本文将介绍一些物理动态平衡练习题，帮助读者更好地理解和应用这个概念。
1. 一个质量为m的物体以速度v向右运动，另一个质量为2m的物体以速度0向左运动。
两个物体碰撞后，相互弹性碰撞，并分别以相同的速度反向运动。
问，碰撞后两个物体的运动状态如何？解答：根据动量守恒定律，碰撞后两个物体的总动量等于碰撞前的总动量。
由于一个物体的运动方向改变，所以碰撞后两个物体的合动量等于零。
考虑到两个物体质量的比例为1:2，我们可以推断出质量为m的物体运动速度将是质量为2m的物体运动速度的两倍。
2. 一辆质量为M的货车以速度v向前运动，远处有一辆质量为3M 的汽车静止。
货车和汽车发生完全弹性碰撞后，货车的速度减小到原来的一半。
求整个过程中是否符合动量守恒定律？解答：根据动量守恒定律，碰撞前后的总动量应保持不变。
在此过程中，货车的速度减小到原来的一半，而汽车的速度增加到原来的一半。
因此，货车和汽车的总动量之和仍保持不变。
所以整个过程符合动量守恒定律。
3. 一颗质量为m的火箭推力垂直向上，恒定且为T。
火箭在t时刻脱离地面，不考虑重力的影响。
求火箭速度在时间t内的变化关系。
解答：根据牛顿第二定律，物体的加速度与所受合力成正比，与物体的质量成反比。
在这个问题中，火箭质量不断减少，因为它喷出的燃料被释放。
所以，火箭的加速度将随着时间的增加而增加。
根据牛顿第二定律的公式，\[a = \frac{F}{m}\]在这个问题中，推力F是恒定的，而质量m是时间t的函数。
因此，我们可以得出结论：火箭速度的变化是非线性的，随着时间的增加，速度的变化越来越明显。
总结起来，物理动态平衡练习题涉及了许多物理学中的重要概念和公式，如动量守恒定律和牛顿第二定律。
通过解答这些问题，读者可以更好地理解和应用这些概念，从而提高对物理学的理解和掌握。
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物体的平衡问题专项训练 1．如图所示，某人通过定滑轮拉住一重物，当人向右跨出一步后，人与物仍保持静止，则（ ） A．地面对人的摩擦力减小 B．地面对人的摩擦力增大 C．人对地面的压力增大 D．人对地面的压力减小 2．如图所示，重为G的光滑球系在一细绳上，细绳通过一小滑轮向水平方向拉球，使它沿光滑墙面缓慢上升．球在上升过程中，拉力 T和压力N的大小如何变化（ ） A．T和N都增大 B．T和N都减小 C．T增大，N减小 D．T减小，N增大 3．如图所示，质量为m的小球被轻绳系着，光滑斜面倾角为θ，向左缓慢推动劈，在这个过程中（ ） A．绳上张力先增大后减小 B．斜劈对小球支持力减小 C．绳上张力先减小后增大 D．斜劈对小球支持力增大
4．电灯悬挂于两墙之间，如图所示，使接点A上移，但保持O点位置不变，则A点上移过程中，绳OA的拉力( ) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大
6、 如图37所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA中张力T大小和轻杆OB受力N大小。 7、 如图38所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有小滑轮B，一轻绳一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，CBA30，则滑轮受到绳子作用力为：
A. 50N B. 503N C. 100N D. 1003N
8如图所示，绳子的两端分别固定在天花板上的A、B两点，开始在绳的中点O挂一重物G，绳子OA、OB的拉力分别为F1、F2。若把重物右移到O点悬挂
（BOAO），绳AO和BO中的拉力分别为1F和 30o
A B
C
m 图38
A B
O O 2F，则力的大小关系正确的是：
A.11FF，22FF B. 11FF,22FF C. 11FF，22FF D. 11FF，22FF 9. 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 10．如图所示，竖直杆CB顶端有光滑轻质滑轮，轻质杆OA自重不计，可
绕O点自由转动，OA＝OB．当绳缓慢放下，使∠AOB由00逐渐增大到1800的过程中（不包括00和180°．下列说法正确的是（ ） A．绳上的拉力先逐渐增大后逐渐减小 B．杆上的压力先逐渐减小后逐渐增大 C．绳上的拉力越来越大，但不超过2G D．杆上的压力大小始终等于G 11 如图所示，质量不计的定滑轮用轻绳悬挂在B点，另一条轻绳一端系重物C，绕过滑轮后，另一端固定在墙上A点，若改变B点位置使滑轮位置发生移动，但使A段绳子始终保持水平，则可以判断悬点B所受拉力FT的大小变化情况是：B A．若B向左移，FT将增大 B．若B向右移，FT将增大 C．无论B向左、向右移，FT都保持不变 D．无论B向左、向右移，FT都减小
12．有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑．AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两球质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡．现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是 （ ） A．N不变，T变大 B．N不变，T变小 C．N变大，T变大 D．N变大，T变小
13.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 C
B 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F1和环对杆的压力F2的变化情况是（D） A．F1保持不变，F2逐渐增大 B．F1逐渐增大，F2保持不变 C．F1逐渐减小，F2保持不变 D．F1保持不变，F2逐渐减小 14．质量为m的物体，放在质量为M的斜面体上，斜面体放在粗糙的水平地面上，m和M
均处于静止状态，如图所示．当物体m上施加一个水平力F，且F由零逐渐加大到Fm的过程中，m和M仍保持相对静止，在此过程中，下列判断哪些是正确的（ ） A．斜面体对m的支持力逐渐增大 B．物体m受到的摩擦力逐渐增大 C．地面受到的压力逐渐增大 D．地面对斜面体的静摩擦力由零逐渐增大到Fm 15．如图所示，光滑的两个球体直径均为d，置于一直径为D的圆桶内，且有d桶与球接触的三点A、B、C，受到的压力大小分别为FA、FB、FC，如果桶的直径增大，但仍小于2d，则FA、FB、FC的变化情况是 （ ） A．FA增大，FB不变，FC增大B．FA减小，FB不变，FC减小 C．FA减小，FB减小，FC增大D．FA增大，FB减小，FC减小
16如图所示，轻绳的一端系着质量为m的物体，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动，则在这一过程中，水平拉力F、环与杆的摩擦力F摩和环对杆的压力FN的变化情况是（ ）
A．F逐渐增大，F摩保持不变，FN逐渐增大 B．F逐渐增大，F摩逐渐增大，FN保持不变 C．F逐渐减小，F摩逐渐增大，FN逐渐减小 D．F逐渐减小，F摩逐渐减小，FN保持不变 18.A、B、C三物块的质量分别为M，m和m0，作如图所示的联结．绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定（ ） A.物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g B.物块A与B之间有摩擦力，大小为m0g C.桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相同，合力为mog D.桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g 19.如图1-6所示，斜面A放在水平地面上，物块B放在斜面上，有一水平力F作用在B上时，A、B均保持静止. A受到水平地面的静摩擦力为f1 ，B受到A的静摩擦力为f2 ，现使F逐渐增大，但仍使A、B处于静止状态，则（ ） A．f1、f2一定都增大 B．f1、f2都不一定增大 C．f1增大，f2不一定增大 D．f2增大，f1不一定变大 20. 如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的. 一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于
平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°. 两小球的质量比为（ ）
21．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 22．如图所示，质量为M的人用轻绳绕过定滑轮拉—个质量为m的物体，斜绳的倾角为α，物体正在匀速下降，则 ( ) A．轮对轴的压力为m(g+gsinα)，方向竖直向下 B．人对绳的拉力小于mg C．人对地的压力一定小于Mg、小于mg D．人对地的摩擦力等于mgcosα 23．半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN，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，如图所示是这个装置的截面图。若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，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的弹力逐渐减小 B．地面对P的摩擦力逐渐增大 C．P、Q间的弹力先减小后增大 D．Q所受的合力逐渐增大 24.如图所示，水平地面上固定着一竖直立柱，某人通过柱顶的定滑轮将1000N的重物拉住，已知人拉着的一端，绳与水平地面夹角为30°，则柱顶所受的压力大小为 ( ) A．2000N B．10003N C．1000N D．5003N
25. 如图所示，木块静止于倾斜的木板上,设木板对木块的支持力为F支、摩擦力为F摩、F支
和F摩的合力为F，现将木板的B端缓慢逐渐抬高，直到θ=90°的过程
中，则 A. F摩先增大，后减小 B. F摩先减小，后增大
C. F一直不变 D. F支一直减小 26.如图4-3-17所示，放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体，若在其上处于静止，M也保持静止，则下列说法正确的是（ ）
图4-3-17 A.M对地面的压力等于（M＋m）g B.M对地面的压力大于（M＋m）g
300 C.地面对M没有摩擦力 D.地面对M有向左的摩擦力 27.如图3-4-17所示，在粗糙水平面上有一个质量为M的三角形木块，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1、m2的小木块，已知三个木块均静止，则水平面对三角形木块（ ）
图3-4-17 A.有向右的摩擦力 B.有向左的摩擦力 C.有摩擦力，但方向不能确定，因为三角形木块的倾角未知 D.支持力大小为（M+m1+m2）g