第4讲 动态平衡问题-【高途】2022新版高考物理考前冲刺模拟100题

参考答案 5 F f N mg θ 图（a） 将 N 与 f 合 成 全 反 力 F0 ， 如 图（b） 所 示， tan β µ= = N f ，解得 β = 30°。 根据角度关系可得 F mgmin = si 0n 3 °= 50 N ，所 以选项 C 错误，选项 D 正确。 F f F0 N mg θ β 图（b） 　　 Fmin mg F0 图（c） 【规律总结】 物体所受滑动摩擦力与支持 力总是成比例的，要变一起变，所以这两个 力的合力方向是确定的。利用这一点，可以 把四力平衡问题降维为三力平衡问题，从而 使用简单的三角形法快速求解，实现解题效 率的提升。 第 4讲　动态平衡问题 真题研习 研习 C 【解析】 在 AB 段对滑块进行受力分析，设 F 与水平方向夹角为 θ ，由平衡条件有 F = mgsin θ ， N mg= cos θ ，滑块从 A 点缓慢移 动 到 B 点 时， θ 越 来 越 大， 则 推 力 F 越 来 越 大， 支 持 力 N 越 来 越 小， 所 以 选 项 A、B 错误；对凹槽与滑块进行整体分 析，有墙面对凹槽的压力为 F FN = =cos θ mg mgsin cos sin 2θ θ θ= 1 2 ， 则 θ 越 来 越 大 时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以 选项 C 正确；水平地面对凹槽的支持力为 N M m g F M m g mg地 = + - = + -( ) sin ( ) sinθ θ 2 ， 则 θ 越来越大时，水平地面对凹槽的支持力 越来越小，所以选项 D 错误。本题选 C。 【规律总结】 本题是三力平衡问题，先平 移构造一个力的三角形，再根据力的特点不 断画出新的三角形。 考法精练 6. BD 【解析】 以 O 点为研究对象，其受到 OA 和 OB 的拉力、圆珠笔的支持力，如图（a）所 示；将 3 个力平移到一个三角形中，如图 （b）所示；C 点上移，或 OA 绳变长，都会使 OC 偏向水平方向，如图（c）所示， FC 和 FA 都增大，所以选项 A 错误，选项 D 正确；C 点下移，OC 偏向于竖直方向，如图（d）所 示， FC 和 FA 都减小，所以选项 B 正确；OB 绳变长，并没有影响 OA 和 OC 方向，所以 三角形不变，力不变，故选项 C 错误。 100考前 题  高考物理6 图（a） mg FC O FA mg FC O FA 图（b） mg FC O FA 图（c） mg FA FC O 图（d） 7. AC 【解析】 以 O 点为研究对象，进行受力分析如 图（a）所示，将 3 个力平移到一个三角形上。 如图（b）所示，F 一直在减小，最后的三角 形为正三角形，所以 F mgmin = ，选项 A 正 确，选项 B 错误。 由图（b）可知，T 一直在减小，又有细线对 物块 A 的拉力等于 T，所以选项 C 正确。因 为不知道绳上拉力 T 与物块 A 的重力沿斜面 向下的分力之间的大小关系，所以不知道物 块 A 所受摩擦力的方向，如果原来物块 A 所 受摩擦力向上，随着 T 减小，物块 A 静止不 动，则摩擦力一定增大，所以选项 D 错误。 图（a） C O T F AB 60° mg T F mg 图（b） 【规律总结】 本题是三力平衡问题，先平 移构造一个力的三角形，保持恒力（一般是 G）的大小和方向都不变，画出变化后的三 角形，通过三角形的边长判断力的变化。通 过特殊角度计算力的大小。 8. D 【解析】 对动滑轮进行受力分析，滑轮两侧 拉力 Ta 相等，由对称性可知，两力与竖直 方向夹角相等。设井口宽度为 d，轻绳 a 总 长 为 L， 则 d=d1 +d2，L= l1 + l2，sin θ = = d l1 1 d d d l l l L2 1 2 2 1 2= = + + d （定值），所以滑环 N 上升 过程中 θ角不变。以滑轮为研究对象，受 力分析如图（a）所示，设轻绳 a 拉力大小 为 Ta， 由 平 衡 条 件 有 2Tacos θ=mg， 解 得 Ta = 2cos mg θ ，因 θ角不变，Ta 也不变，故选项 A 错误；以滑环 N 为研究对象，受力分析如 图（b）所示，滑环 N 受轻绳 a 拉力 Ta、轻绳 b 拉力 Tb、细杆对滑环的弹力 FN，由平衡条 件得 Tb =Tacos θ= mg 2 、FN =Tasin θ，因为 Ta、 θ都不变，所以 Tb、FN 也不变，故选项 B、C 错误，选项 D 正确。 M Na b θ θ mg 图（a） Ta Ta l1 d1 d2 l2 　　 M b Na θ Ta Tb FN 图（b） 第4讲 动态平衡问题 乡 真题研习