第二章 微专题12 动态平衡与临界极值问题-【高考领航】2022高考物理一轮复习微专题速练

微专题12　动态平衡与临界极值问题 专题概述 1.三力动态平衡、临界极值问题常用图解法、相似三角形法等． 2．多力动态平衡、临界极值问题常用解析法． 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．如图所示，在水平桌面上用盒子做成一个斜面，把一个手机放在斜面上保持静止，为了避免手机从纸质斜面下滑，下列说法中正确的是(　　) A．斜面对手机的静摩擦力必须大于手机重力沿斜面向下的分力 B．斜面对手机的静摩擦力大于手机对斜面的静摩擦力 C．增大斜面倾角，手机所受支持力不断减小 D．增大斜面倾角，手机所受摩擦力不断减小 2.如图所示，A、B两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度大于原长．若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B，直到A即将移动，此过程中，地面对B的摩擦力F1和对A的摩擦力F2的变化情况是(　　) A．F1先变小后变大再不变 B．F1先不变后变大再变小 C．F2先变大后不变 D．F2一直在变大 3．如图所示，用两根绳子吊着一个物体，逐渐增大两绳间的夹角，物体始终保持静止，则两绳对物体的合力变化情况是(　　) A．大小不变　　　　　 B．逐渐减小 C．逐渐增大 D．先增大后减小 4．重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳按如图所示连接后悬挂在O点上，O、B间的绳子长度是A、B间的绳子长度的2倍，将一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上，则拉力F的最小值为(　　) A.GG B． C．G D．G 5．如图所示，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ<90°.设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB，则下列说法正确的是(　　) A．FOA一直减小 B．FOA一直增大 C．FOB一直减小 D．FOB先增大后减小 6．一质量为m的物体用一根足够长的细绳悬吊于天花板上的O点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉动细绳(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上)，下列说法正确的是(　　) A．钩子对细绳的作用力始终水平向右 B．OA段细绳上的力逐渐增大 C．钩子对细绳的作用力先减小后增大 D．钩子对细绳的作用力不可能等于mg 7．(多选)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，∠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mg B．在P点时拉力F大小为mg 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 8．如图所示，质量为m＝10 kg的木箱置于水平地面上，它与地面间的动摩擦因数μ＝，受到一个与水平方向成θ角斜向上的拉力F，为使木箱做匀速直线运动，拉力F的最小值以及此时θ分别是(g取10 m/s2)(　　) A．50 N　30° B．50 N　60° C. N　60° N　30° D． 微专题12　动态平衡与临界极值问题 1．C　设斜面倾角为θ，将手机的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件可得，Ff＝mgsin θ，FN＝ mgcos θ，斜面对手机的静摩擦力等于手机重力沿斜面向下的分力，选项A错误；由牛顿第三定律可知，斜面对手机的静摩擦力等于手机对斜面的静摩擦力，选项B错误；由Ff＝mgsin θ，FN＝mgcos θ，可知，增大斜面倾角，手机与斜面始终静止，则手机所受的支持力FN不断减小，手机所受的摩擦力不断增大，选项C正确，D错误． 2．A　因在施加拉力F前，弹簧处于伸长状态，此时地面对A的摩擦力水平向左，地面对B的摩擦力水平向右，对B施加水平向右的拉力后，随着F的增大，物体B受的摩擦力先水平向右逐渐减小，再水平向左逐渐增大，当B相对地面向右运动后，物体B受地面的摩擦力不再变化，而在物体B运动之前，物体A受地面的摩擦力水平向左，大小不变，当B向右运动后，随弹簧弹力的增大，物体A受到的摩擦力逐渐增大，综上所述，选项A正确，B、C、D错误． 3．A　重物受到三力平衡，此时两绳对重物的拉力的合力等于重力；当逐渐增大两绳之间的夹角，由于重物仍处于平衡，所以两绳对重物的拉力的合力仍等于重力．因此拉力的合力是不变的，故A正确，BCD错误． 4．A　对A球受力分析可知，因O、A间绳竖直，则A、B间绳上的拉力为0.对B球受力分析如图所示，则可知当F与O、B间绳垂直时F最小，Fmin＝