微專題訓(xùn)練5平衡中臨界極值問題

1、微專題訓(xùn)練5平衡中的臨界、極值問題微專題訓(xùn)練5平衡中的臨界、極值問題4/4微專題訓(xùn)練5平衡中的臨界、極值問題微專題訓(xùn)練5平衡中的臨界、極值問題1(單項(xiàng)選擇)如圖1所示，在繩下端掛一物體，用力F拉物體使懸線偏離豎直方向的夾角為，且保持其平衡保持不變，當(dāng)拉力F有最小值時(shí)，F(xiàn)與水平方向的夾角應(yīng)是()圖1A0B.2CD2解析由題圖可知當(dāng)F與傾斜繩子垂直時(shí)擁有最小值，所以.答案C2(多項(xiàng)選擇)如圖2甲所示，一物塊在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物塊向來處于靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)外力F依照?qǐng)D乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列說法正確的選項(xiàng)是()圖2地面對(duì)斜面的摩擦力逐漸減小B地面對(duì)斜面的摩擦力逐漸增大C物塊對(duì)斜

2、面的摩擦力可能素來增大D物塊對(duì)斜面的摩擦力可能素來減小解析設(shè)斜面的傾角為，物塊和斜面均處于平衡狀態(tài)，以物塊和斜面作為整體研究，在水平方向上有FfFcos，外力不斷減小，故地面對(duì)斜面的摩擦力不斷減小，故A正確、B錯(cuò)誤對(duì)于物塊m，沿斜面方向：(1)若F0mgsin，隨外力F不斷減小，斜面對(duì)物塊的摩擦力先沿斜面向下減小為零，再沿斜面向上逐漸增大；(2)若F0mgsin，隨外力F不斷減小，斜面對(duì)物塊的摩擦力沿斜面向上不斷增大，故C正確、D錯(cuò)誤答案AC3(單項(xiàng)選擇)如圖3所示，圓滑斜面的傾角為30，輕繩經(jīng)過兩個(gè)滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計(jì)輕繩與滑輪的摩擦物塊A的質(zhì)量為m，不計(jì)滑輪的質(zhì)量

3、，掛上物塊B圖3后，當(dāng)動(dòng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90時(shí)，A、B恰能保持靜止，則物塊B的質(zhì)量為()2A.2mB.2mCmD2m解析先以A為研究對(duì)象，由A物塊受力及平衡條件可得繩中張力FTmgsin30.再以動(dòng)滑輪為研究對(duì)象，解析其受力并由平衡條件有mBgTT，解得mB2正確2Fcos452F2m，A答案A4(單項(xiàng)選擇)如圖4所示，質(zhì)量為m的球放在傾角為的光滑斜面上，用擋板AO將球擋住，使球處于靜止?fàn)顟B(tài)，若擋板與斜面間的夾角為，則()A當(dāng)30時(shí)，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgsin圖4B當(dāng)60時(shí)，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgcosC當(dāng)60時(shí)，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgsinD當(dāng)90時(shí)

4、，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgsin解析以球?yàn)檠芯繉?duì)象，球所受重力產(chǎn)生的收效有兩個(gè)：對(duì)斜面產(chǎn)生的壓力FN1、對(duì)擋板產(chǎn)生的壓力FN2，依照重力產(chǎn)生的收效將重力分解，以下列圖當(dāng)擋板與斜面的夾角由圖示地址變化時(shí)，F(xiàn)N1大小改變但方向不變，向來與斜面垂直，F(xiàn)N2的大小和方向均改變，由圖可看出當(dāng)擋板AO與斜面垂直，即90時(shí)，擋板AO所受壓力最小，最小壓力FN2minmgsin，D項(xiàng)正確答案D5(單項(xiàng)選擇)如圖5所示，三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距為2l.現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加的力的最小值為()311Amg

5、B.3mgC.2mgD.4mg解析以下列圖，對(duì)C點(diǎn)進(jìn)行受力解析，由平衡條件可知，繩CD對(duì)C點(diǎn)的拉力FCDmgtan30；對(duì)D點(diǎn)進(jìn)行受力解析，繩CD對(duì)D點(diǎn)的拉力F2FCDmgtan30，F(xiàn)1方向必然，則當(dāng)F3垂直于繩BD1時(shí)，F(xiàn)3最小，由幾何關(guān)系可知，F(xiàn)3F2sin602mg.答案C6如圖6所示，兩個(gè)完好相同的球，重力大小均為G，兩球與水平川面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為，且假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，一根輕繩兩端固結(jié)在兩個(gè)球上，在繩的中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力，當(dāng)繩被拉直后，兩段繩間的夾角為.問當(dāng)F最少為多大時(shí)，兩球?qū)?huì)發(fā)生滑動(dòng)？解析對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力解析如圖(a)所示，由平衡條件得：圖5圖6FF1F22cos