专题强化卷2 动态平衡问题-2021-2022学年高中物理必修第一册新课标辅导【精讲精练】素能双测卷（人教版）

专题强化卷2　动态平衡问题 1.C 2.【解析】　涂料滚沿墙壁缓慢向上滚动的过程中，处于动态平衡，合力为零，分析涂料滚受力，如图所示，由牛顿第三定律知F2′＝F2，涂料滚向上滚动的过程中，θ角变小，则F1和F2′均变小，F2也变小，C正确. 【答案】　C 3.【解析】　解法一　解析法 对小球进行受力分析，如图甲所示，小球受重力G、墙面对小球的压力FN1、木板对小球的支持力FN2而处于平衡状态.从图中可以看出，FN1＝，从图示位置开始缓慢地转到水平位置过程中，θ逐渐增大，tan θ逐渐增大，sin θ逐渐增大，故FN1、FN2始终减小.选项B正确.，FN2＝ 解法二　图解法 小球受重力G、墙面对球的压力FN1、木板对小球的支持力FN2而处于平衡状态.由平衡条件知FN1、FN2的合力与G等大反向，θ增大时，画出多个平行四边形，如图乙，由图可知在θ增大的过程中，FN1始终减小，FN2始终减小.选项B正确. 【答案】　B 4.【解析】　取P、Q两环整体为研究对象，在竖直方向上只有AO杆对其产生竖直向上的支持力，故FN＝2mg，FN大小不变.再取Q为研究对象，将拉力FT沿竖直、水平方向分解，如图所示.竖直分量FTy＝FTcos α， 由于Q处于平衡状态，故竖直方向合力为零，即FTy＝mg， 所以FT＝，故当α减小时FT变小，B选项正确. 【答案】　B 5.【解析】　球B受重力、A的支持力F1和墙壁的弹力F2，受力分析如图甲所示，设F1与竖直方向的夹角为θ，将重力G分解为G1和G2，则根据平衡条件可知，F1＝G1＝，F2＝G2＝Gtan θ.当A向右缓慢移动时，根据几何关系可知，θ减小，所以cos θ增大，tan θ减小，即墙壁对球B的弹力F2减小，A对球B的支持力F1减小，根据牛顿第三定律可知，球B对墙壁的压力减小，球B对A的压力也减小，选项A、B错误；对A、B整体进行受力分析，如图乙所示，由平衡条件可知A受地面的摩擦力大小Ff＝F2，则Ff减小，地面对A的支持力F等于A、B的重力之和，大小不变，选项C错误，选项D正确. 【答案】　D 6.【解析】　在绳OB转动的过程中物块始终处于静止状态，所受合力始终为零，如图所示为绳OB转动过程中结点O的受力示意图，由图可知，绳OB的张力先变小后变大，D正确. 【答案】　D 7.【解析】　将AO绳、BO绳的拉力合成，其合力与重力等大反向，逐渐改变OB绳拉力的方向，使FB与竖直方向的夹角变小，得到多个平行四边形，如图所示，由图可知FA逐渐减小，且方向不变，而FB先减小后增大，且方向不断改变，当FB与FA垂直时，FB最小. 【答案】　C 8.【解析】　当mAgsin θ＞mBg时，对A受力分析，由平衡条件有：mAgsin θ＝Ff＋mBg，随mA的增大，摩擦力不断增大；当mAgsin θ＜mBg时，由平衡条件有：mAgsin θ＋Ff＝mBg，随mA的增大，摩擦力不断减小，C项错；在垂直斜面方向上，始终有：FN＝mAgcos θ，因此随着不断加入砂子，A对斜面的压力不断增大，B项对；由μ＝tan θ，可知最大静摩擦力Ffmax＝μmAgcos θ＝mAgsin θ，故增加的重力的分力与增加的摩擦力大小相等，方向相反，故A不会滑动，保持静止，D项错；绳子所受拉力等于B的重力，故拉力保持不变，A项错. 【答案】　B 9.【解析】　小船的受力情况如图所示.据平衡条件知 F＋FTsin θ＝G FTcos θ＝Ff 则拉力FT＝.小船向岸边运动时，角θ增大，FT增大，A对，B错.浮力F＝G－FTsinθ，因为FT增大，sin θ增大，所以浮力F减小，C对，D错. 【答案】　AC 10.【解析】　以球为研究对象，对其受力分析如图所示，因题中“缓慢”移动，故小球处于动态平衡，由图知在题设的过程中，FT一直减小，当细线与斜面平行时，FT与FN垂直，FT有最小值，且FTmin＝Gsin α，选项C、D正确. 【答案】　CD 11.【解析】　取小球为研究对象，小球受到重力G、挡板对小球的支持力FN1和斜面对小球的支持力FN2三个力作用，如图所示，FN1和FN2的合力与重力大小相等，方向相反，FN2总垂直于接触面(斜面)，方向不变，根据图解可以看出，在挡板移动过程中，FN1先变小后变大，FN2一直减小.故A、C错误，B、D正确. 【答案】　BD 12.【解析】　对圆柱体Q受力分析，受到重力、板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，板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FN1＝mgtan θ，FN2＝，由于θ不断增大，故FN1不断增大，FN2也不断增大；故A错误，B正确；对PQ整体受力分析，受到总重力、MN板的支持力FN1′，地面的支持力FN3，