第二章 微专题6 攻克动态平衡问题（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

微专题6　攻克动态平衡问题 1．(多选)如图甲所示，一只小鸟沿着较粗的树枝从A缓慢移动到B，将该过程抽象为质点从圆弧上的A点移动到B点，如图乙所示．以下说法正确的是(　　) A．树枝对小鸟的弹力减小 B．树枝对小鸟的弹力增大 C．树枝对小鸟的摩擦力减小 D．树枝对小鸟的摩擦力增大 BC　解析：设弹力与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件得，小鸟所受的弹力N＝mg cos θ，从A到B的过程中，θ减小，弹力增大，A错误，B正确；小鸟所受的摩擦力f＝mg sin θ，从A到B的过程中，θ减小，摩擦力减小，C正确，D错误． 2.如图所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳末端由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两绳的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是(　　) A．FOA逐渐增大　　 B．FOA逐渐减小 C．FOB逐渐增大 D．FOB逐渐减小 B　解析：以结点O为研究对象，进行受力分析，如图所示，根据平衡条件知，两根轻绳的拉力的合力与物体的重力大小相等、方向相反，作出OB绳在不同位置时力的合成图如图所示，由图可以看出，FOA逐渐减小，FOB先减小后增大，当θ＝90°时，FOB最小，故选项B正确． 3．如图所示，与水平方向成θ角的推力F作用在物块上，随着θ逐渐减小直到为0的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动．关于物块受到的外力，下列判断正确的是(　　) A．推力F先增大后减小 B．推力F一直减小 C．物块受到的摩擦力先减小后增大 D．物块受到的摩擦力一直不变 B　解析：对物块进行受力分析，建立如图所示的坐标系．由平衡条件得F cos θ－Ff＝0，FN－(mg＋F sin θ)＝0，又Ff＝μFN，联立可得F＝，可见，当θ减小时，F一直减小；由摩擦力Ff＝μFN＝μ(mg＋F sin θ)可知，当θ、F减小时，Ff一直减小．综上分析可知，B正确，A、C、D错误． 4. (2021·湖南选考，5)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点．凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块．用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是(　　) A．推力F先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 C　解析：如图甲所示，对滑块受力分析，由平衡条件有F＝mg sin θ，N＝mg cos θ；滑块从A缓慢移动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；如图乙所示，对凹槽与滑块整体分析，墙面对凹槽的压力为FN＝F cos θ＝mg sin θ cos θ＝mg sin 2θ，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地＝(M＋m)g－F sin θ＝(M＋m)g－mg sin2θ，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． 5. (2021·山东泰安高三二模)如图所示，两质量均为m的小球a、b固定在轻杆两端，用等长的细线悬挂在O点，整个系统静止时，细线和轻杆构成正三角形．用力F缓慢拉动小球b，保持两细线张紧，最终使连接a球的细线竖直．重力加速度大小为g.则连接a球的细线竖直时，力F的最小值是(　　) A.mg B．mg C．mg D．mg B　解析：受力分析如图 轻杆对a的作用力只能沿杆方向，因为连接a球的细线竖直，所以为了保持a受力平衡，杆对a无作用力．则杆对b也无作用力，对b受力分析有Fmin＝mg sin 60°＝mg，故B正确． 6. (多选)如图所示，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N.初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为 α . 现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　) A．MN上的张力逐渐增大 B．MN上的张力先增大后减小 C．OM上的张力逐渐增大 D．OM上的张力先增大后减小 AD　解析：以重物为研究对象，它受三个力，即重力mg、轻绳OM段的拉力FO、NM段的拉力FN的作用，处于平衡状态．考虑到力mg不变，FO与FN间的夹角不变，当FO由竖直向上变为水平向左时，作出如图所示的力的矢量图，由图可知FN一直变大，FO先增大后减小，故A、D正确． 学科网（北京）股份有限公司 $