專題213動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題(能力篇)

2022年高考物理100考點(diǎn)最新模擬題千題精練第二部分相互作用專題2.13．動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題（能力篇）．選擇題1.（2020.金華質(zhì)檢）如圖所示，A、B兩物體靜止在粗糙水平面上，其間用一根輕彈簧相連，彈簧的長(zhǎng)度大于原長(zhǎng).若再用一個(gè)從零開(kāi)始緩慢增大的水平力F向右拉物體B,直到A即將移動(dòng)，此過(guò)程中，地面對(duì)B的摩擦力F1和對(duì)A的摩擦力F2的變化情況是（）A．F1先變小后變大再不變 B．F1先不變后變大再變小C.F2先變大后不變 D.F2一直在變大【參考答案】A【名師解析】.因在施加拉力F前，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)地面對(duì)A的摩擦力水平向左，地面對(duì)B的摩擦力水平向右，對(duì)B施加水平向右的拉力后，隨著F的增大，物體B受的摩擦力先水平向右逐漸減小，再水平向左逐漸增大，當(dāng)B相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)后，物體B受地面的摩擦力不再變化，而在物體B運(yùn)動(dòng)之前，物體A受地面的摩擦力水平向左，大小不變，當(dāng)B向右運(yùn)動(dòng)后，隨彈簧彈力的增大，物體A受到的摩擦力逐漸增大，綜上所述，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤.（2020高考模擬示范卷1）如圖所示，傾角為a的斜劈放置在粗糙水平面上，斜面粗糙，物體a放在斜面上.一根輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上，細(xì)線繞過(guò)兩個(gè)光滑小滑輪，滑輪1固定在斜劈上、滑輪2下吊一物體b細(xì)線另一端固定在c上,c穿在水平橫桿上，物體a和滑輪1間的細(xì)線平行于斜面，系統(tǒng)靜止.物體a受到斜劈的摩擦力大小為久、c受到橫桿的摩擦力大小為&若將c向右移動(dòng)少許，a始終靜止，系統(tǒng)仍細(xì)線對(duì)a和c的拉力都將變大f和f2都將變大斜劈受到地面的摩擦力和橫桿受到物體c的摩擦力都將變大【參考答案】BD名師解析】以滑輪2為研究的對(duì)象，受力如圖1，右將c向右移動(dòng)少許，兩個(gè)繩子之間的夾角“增大。由于b對(duì)滑輪的拉力不變，兩個(gè)繩子之間的夾角變大,所以看到繩子的拉力F一定變大。斜面的傾角為設(shè)物體a的質(zhì)量為m,以a為研究的對(duì)象。若物體a原來(lái)受到的靜摩擦力沿斜面向下時(shí)，則有F=mgsina+f1，得f]=F-mgsina。當(dāng)F逐漸增大時(shí)，f也逐漸增大；若物體a原來(lái)受到的靜摩擦力沿斜面向上時(shí)，則有F+f1=mgsina，得f1=mgsina-F當(dāng)F逐漸增大時(shí)，f逐漸減小；若物體原來(lái)mgsina=F，則物體所受斜面摩擦力為0當(dāng)F逐漸增大時(shí)，f也逐漸增大；所以將c向右移動(dòng)少許，細(xì)線對(duì)a的拉力將變大，但是f1可能逐漸增大，也可能逐漸減小。以c為研究的對(duì)象，受力如圖2，則：沿水平方向：Fsinaf2=0由于將c向右移動(dòng)少許，細(xì)線對(duì)c的拉力將變大，a增大，所以f2=Fsina一定增大。以物體a與斜劈組成的整體為研究的對(duì)象，整體受到重力、地面的支持力、繩子對(duì)a的拉力、兩根繩子對(duì)滑輪1的向下的壓力以及地面的摩擦力的作用，其中是水平方向上系統(tǒng)受到的摩擦力與a受到的繩子在水平方向的分力是相等的，即：f=Fcosa。

由于將c向右移動(dòng)少許，細(xì)線對(duì)a的拉力F變大，所以地面對(duì)斜劈的摩擦力增大。.f由沿斜面向下改為沿斜面向上，￡始終沿橫桿向右，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;.細(xì)線對(duì)a和c的拉力都將變大，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；.f和f2都將變大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;.斜劈受到地面的摩擦力和橫桿受到物體c的摩擦力都將變大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D正確.（2020年4月貴州模擬）質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上.用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)0,如圖所示.用T表示繩0A段拉力的大小，在0點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中（）F逐漸變大，T逐漸變大F逐漸變大，T逐漸變小F逐漸變小，T逐漸變大F逐漸變小，T逐漸變小【參考答案】A【命題意圖】考查力的正交分解、物體的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題【解題分析】以0點(diǎn)為研究對(duì)象，設(shè)繩0A與豎直方向的夾角為物體的重力為G,根據(jù)力的平衡可知，F(xiàn)G=Gtan0，T- 百，隨著0點(diǎn)向左移，。變大，則F逐漸變大，T逐漸變大，A項(xiàng)正確.COS0（2019湖南雅禮中學(xué)月考）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)軟繩兩端打結(jié)系于“V形桿上的A、B兩點(diǎn)，已知OM邊豎直，且AO=OB,細(xì)繩繞過(guò)光滑的滑輪，重物懸掛于滑輪下處于靜止?fàn)顟B(tài)。若在紙面內(nèi)繞端點(diǎn)0按順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)“V”形桿，直到ON邊豎直，繩子的張力為Ft、A點(diǎn)處繩子與桿之間摩擦力大小為F,則張力Ft一直增大張力Ft先增大后減小摩擦力F—直增大摩擦力F先增大后減小【參考答案】B【名師解析】設(shè)滑輪兩側(cè)輕質(zhì)軟繩與豎直方向的夾角為a,受力如圖甲所示。

在紙面內(nèi)繞端點(diǎn)0按順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)“V”型桿，直到ON邊豎直，AB的長(zhǎng)度不變，AB在水平方向的投影先變長(zhǎng)后變短，繩子與豎直方向的夾角a先變大后變小，所以張力FT=mg/2cosa先增大后減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；以A點(diǎn)為研究對(duì)象，受力分析如圖乙所示，A點(diǎn)處繩子與桿之間摩擦力大小為F,根據(jù)平衡條件可知，="粘丄雋;蘆二普［mshtwn="粘丄雋;蘆二普［mshtwnas-inj?)+在紙面內(nèi)繞端點(diǎn)0按順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)“V”型桿，繩子與豎直方向的夾角a先變大后變小，OA桿與豎直方向的夾角B—直增大，當(dāng)繩子與豎直方向的夾角a變大時(shí)，摩擦力減?。划?dāng)繩子與豎直方向的夾角a變小時(shí)，但（a+B）還是在增大，所以摩擦力還是在減小，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。（2018江西南昌三模）如圖所示，傾斜的木板上有一靜止的物塊，水平向右的恒力F作用在該物塊上,在保證物塊不相對(duì)于木板滑動(dòng)的情況下，現(xiàn)以過(guò)木板下端點(diǎn)O的水平軸為轉(zhuǎn)軸，使木板在豎直面內(nèi)順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度。在此過(guò)程中下面說(shuō)法正確的是緩慢旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度。在此過(guò)程中下面說(shuō)法正確的是物塊所受支持力一定變大物塊所受支持力和摩擦力的合力一定不變物塊所受摩擦力可能變小物塊所受摩擦力一定變大

【參考答案】..BC【命題意圖】本題考查受力分析、平衡條件及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】在木板在豎直面內(nèi)順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度，分析物塊受力，物塊所受支持力變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；分析物塊受力，物塊受到豎直向下的重力、水平向右的恒力F、木板對(duì)物塊的作用力（支持力和摩擦力的合力），由于物塊重力不變，水平向右的恒力F不變，所以物塊所受支持力和摩擦力的合力一定不變，選項(xiàng)B正確；物塊所受摩擦力可能變小，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。6.（2020.舟山高二期中）如圖所示，在一絕緣斜面C上有一帶正電的小物體A處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將一帶

正電的小球B沿以A為圓心的圓弧緩慢地從P點(diǎn)轉(zhuǎn)至A正上方的Q點(diǎn)處，已知P、A在同一水平線上，且物體A受到斜面的支持力一直增大地面對(duì)斜面C的摩擦力先增大后減小地面對(duì)斜面C的摩擦力先減小后增大【參考答案】Aa+F?sin@+0），當(dāng)6由0°增大到90°時(shí)，F(xiàn)NA先增大后減小，所以A正確，B錯(cuò)【名師解析】.以斜面C和A為研究對(duì)象，受到重力（M+m）g、小球B對(duì)A的庫(kù)侖力F、地面對(duì)C的支持力Fn和地面對(duì)C的摩擦力Ff作用，如圖甲所示，根據(jù)平衡條件可得：Ff=F?cos0，F(xiàn)N=（M+m）g+Fsin8，當(dāng)6由0°增大到90°時(shí)，F(xiàn)f減小，F(xiàn)n增大，所以C、D錯(cuò)誤；以A為研究對(duì)象，受到重力mg、小球B對(duì)Aa+F?sin@+0），當(dāng)6由0°增大到90°時(shí)，F(xiàn)NA先增大后減小，所以A正確，B錯(cuò)誤．7.（7.（2019新疆烏魯木齊二診）如圖所示，一小球通過(guò)細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，用拉力F緩慢拉動(dòng)小球，拉力F始終與繩保持垂直，則小球在由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，拉力F和OA繩上的拉力T力T的變化情況是（A.F增大，T減小C.F減小，T增大）B.F減小，T減小D.F增大，T增大【參考答案】.D【名師解析】對(duì)物體受力分析并合成如圖因?yàn)槲矬w始終處于平衡狀態(tài)，故G'始終等于G,大小和方向均不發(fā)生變化。在物體緩慢偏離豎直位置的過(guò)程中細(xì)線與豎直方向的夾角逐漸變大，畫(huà)出平行四邊形如圖所示，可以看出力F逐漸變大，繩子的拉力也逐漸變大。故D正確ABC錯(cuò)誤。（2019廣東七校聯(lián)合體沖刺模擬）如圖所示，輕桿OP可繞O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，P端掛一重物，拉力F的大小逐漸增大OP桿的彈力N的大小保持不變OP桿的彈力N做正功拉力F做的功大于重力G做的功【參考答案】B【名師解析】以節(jié)點(diǎn)P為對(duì)象進(jìn)行受力分析，豎直向下的拉力G,沿繩方向的力F,沿桿方向的支持力N,這三個(gè)力處于平衡狀態(tài)，構(gòu)建一個(gè)矢量三角形如圖所示，

由幾何關(guān)系，AAPO和厶PBC相似，有：= “，因?yàn)镺A、OP、G不變，所以O(shè)P桿的彈力N的大小保持不變；a減小時(shí)，AP逐漸減小，對(duì)應(yīng)的拉力F的大小逐漸減小，故B正確，A錯(cuò)誤。輕桿OP可繞O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所以O(shè)P桿的彈力N的方向始終沿桿的方向，且和P點(diǎn)速度垂直，所以N做不做功，故C錯(cuò)誤；夾角a緩慢減小，物體可以看成是速度大小不變，根據(jù)動(dòng)能定理：WF+WG=O,即WF=-WG，所以拉力F做的功等于克服重力G做的功，故D錯(cuò)誤。（6分）（2019湖北黃岡三模）《大國(guó)工匠》節(jié)目中講述了王進(jìn)利用“秋千法”在1000kV的高壓線上帶電作業(yè)的過(guò)程。如圖所示，絕緣輕繩OD—端固定在高壓線桿塔上的O點(diǎn)，另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過(guò)固定在桿塔上C點(diǎn)的定滑輪，一端連接兜籃，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王進(jìn)坐在兜籃里，緩慢地從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到處于O點(diǎn)正下方E點(diǎn)的電纜處。繩OD—直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進(jìn)及攜帶的設(shè)備總質(zhì)量為m,不計(jì)一切阻力，重力加速度大小為g。關(guān)于王進(jìn)從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）工人對(duì)繩的拉力一直變大繩OD的拉力一直變小C.OD、CD兩繩拉力的合力大小等于mgD.當(dāng)繩D.當(dāng)繩CD與豎直方向的夾角為30°時(shí)，工人對(duì)繩的拉力【參考答案】CD【名師解析】對(duì)兜籃、王進(jìn)及攜帶的設(shè)備整體受力分析如圖所示，繩OD的拉力為片，與豎直方向的夾角為9,繩CD的拉力為F2,與豎直方向的夾角為a。根據(jù)幾何知識(shí)知：9+2a=90°,由卩1 卩2 mg正弦定理可得 ，a增大，9減小，則片增大，F(xiàn)2減小，故AB錯(cuò)誤；兩繩sin（—+Ct）拉力的合力大小等于mg,故C正確；a=30。時(shí)，9=30°，則2F2cos30°=mg,可得F2= mg，故D正確。22如圖，用OA、0B兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間，開(kāi)始時(shí)0B繩水平。現(xiàn)保持0點(diǎn)位置不變，改變0B繩長(zhǎng)使繩右端由B點(diǎn)緩慢上移至B'點(diǎn)，此時(shí)OB'與0A之間的夾角9〈90。。設(shè)此過(guò)程中OA、0B繩的拉力分別為Foa、Fob，則下列說(shuō)法正確的是（）A.F°a—直減小 B.Foa—直增大%-直減小 D.Fob先增大后減小【參考答案】A【名師解析】以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，受力情況如圖所示，根據(jù)平衡條件知，兩根繩子的拉力的合力與重力大小相等、方向相反，作出輕繩OA、0B在不同位置時(shí)力的合成圖如圖，由圖看出，F(xiàn)逐漸減小，F(xiàn)先減小OA OB后增大，當(dāng)e=90°時(shí)，fob最小，故選項(xiàng)A正確。f訛y1（2019廣東惠州第三次調(diào)研）某建筑工地需要把貨物提升到高處，采取如圖所示的裝置。光滑的輕滑輪用細(xì)繩00'懸掛于0點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過(guò)滑輪，其一端懸掛貨物a,人拉繩的另一端緩慢向右運(yùn)動(dòng)達(dá)到提升貨物的目的。在人向右緩慢運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，則人對(duì)水平面的壓力保持不變細(xì)繩00'的張力逐漸變小細(xì)繩00'的張力逐漸變大細(xì)繩對(duì)人的拉力大小保持不變【參考答案】BD【命題意圖】本題考查平衡條件、受力分析、力的合成與分解及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)【解題思路】拉力等于貨物重力不變，細(xì)繩對(duì)人的拉力大小保持不變，選項(xiàng)D正確；在人向右緩慢運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，細(xì)繩與水平面夾角逐漸減小，拉力沿水平方向分力逐漸增大，沿豎直方向分力逐漸減小，對(duì)人受力分析，由平衡條件可知，水平面對(duì)人的支持力逐漸增大，由牛頓第三定律可知人對(duì)水平面的壓力逐漸增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在人向右緩慢運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，滑輪兩側(cè)的細(xì)繩夾角逐漸增大，滑輪兩側(cè)的細(xì)繩拉力的合力逐漸減小，對(duì)滑輪由平衡條件可知，細(xì)繩OO'的張力逐漸變小，選項(xiàng)B正確C錯(cuò)誤。(2019全國(guó)高考猜題卷6)城市中的路燈、無(wú)軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛．如圖是這類結(jié)構(gòu)的一種簡(jiǎn)化模型，硬桿左端可繞通過(guò)B點(diǎn)且垂直于紙面的軸無(wú)摩擦的轉(zhuǎn)動(dòng)，右端O點(diǎn)通過(guò)鋼索掛于A點(diǎn)，鋼索和硬桿所受的重力均可忽略.有一質(zhì)量不變的重物懸掛于O點(diǎn)，現(xiàn)將鋼索緩慢變短，并使鋼索的懸掛點(diǎn)A緩慢向下移動(dòng)，以保證硬桿始終處于水平?則在上述變化過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是( )鋼索對(duì)O點(diǎn)的拉力變大硬桿對(duì)O點(diǎn)的彈力變小鋼索和硬桿對(duì)O點(diǎn)的作用力的合力變大鋼索和硬桿對(duì)O點(diǎn)的作用力的合力變小【參考答案】A【名師解析】以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，分析受力，作出受力分析圖，根據(jù)平衡條件得：鋼索AO對(duì)O點(diǎn)的拉力FAOsin6=G=mg，則行0=粽，桿BO對(duì)O點(diǎn)的支持力化。=角=ta希，將鋼索緩慢變短，并使鋼索的懸掛點(diǎn)A緩慢向下移動(dòng)，3減小，則Fao增大，F(xiàn)bo增大，故A正確，B錯(cuò)誤；BO始終水平，O點(diǎn)始終平AO BO衡，鋼索和硬桿對(duì)O點(diǎn)的作用力的合力與重力平衡，保持不變，故C、D錯(cuò)誤.13、(2018?廣東五校聯(lián)考)如圖所示，物體A、B用細(xì)繩與彈簧連接后跨過(guò)滑輪.A靜止在傾角為45°的粗糙斜面上，B懸掛著.已知質(zhì)量mA=3mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到30°,那么下列說(shuō)法中正確的是()彈簧的彈力不變物體A對(duì)斜面的壓力將減小物體A受到的靜摩擦力將減小彈簧的彈力及物體A受到的靜摩擦力都不變【參考答案