专题突破练习2 动态平衡和平衡中的临界、极值问题(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)广东专版

专题突破练习(二) 1．“走钢丝”的技艺在我国有着悠久的历史，图示为杂技演员手握长杆正在“走钢丝”，演员从A端缓慢走到B端过程先“下坡”后“上坡”，图中钢丝完全固定且不变形，下列说法正确的是(　　) A．演员“下坡”过程对钢丝的压力越来越小 B．演员“下坡”过程受到滑动摩擦力且越来越小 C．演员“上坡”过程所受摩擦力方向与运动方向相同 D．演员“上坡”过程钢丝对他的作用力方向不断改变 C　[钢丝可看成一个倾角不断变化的斜面，缓慢运动过程演员在每个位置均处于平衡状态，演员受到的支持力和摩擦力分别为N＝mgcos θ，f＝mgsin θ，运动中的摩擦力为静摩擦力，“下坡”过程中钢丝倾角越来越小，则静摩擦力逐渐减少，支持力逐渐增大，根据牛顿第三定律，演员对钢丝的压力增大，故A、B错误；“上坡”过程中，钢丝倾角越来越大，所以静摩擦力越来越大，方向沿钢丝向上，与运动方向相同，故C正确；根据平衡条件，演员缓慢“上坡”时，重力与钢丝对他的作用力始终平衡，所以钢丝对他的作用力方向不变，故D错误。] 2．(多选)一铁球悬挂在OB绳的下端，轻绳OA、OB、OC的结点为O，轻绳OA悬挂在天花板上的A点，轻绳OC拴接在轻质弹簧测力计上。第一次，保持结点O位置不变，某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置，如图甲中所示，弹簧测力计的示数记为F1。第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢释放轻绳，使轻绳OA转动到竖直位置，如图乙中所示，弹簧测力计的示数记为F2。则(　　) 甲　　　　　　　　乙 A．F1先减小后增大 B．F1恒定不变 C．F2逐渐减小 D．F2先减小后增大 AC　[在第一次过程中对O点受力分析，如图1所示，两根绳的拉力的合力等于物体的重力，其大小和方向都不变，OA绳上的拉力方向不变，根据平行四边形定则，知弹簧测力计的示数F1先减小后增大，故A正确，B错误；在第二次过程中对O点受力分析，如图2所示，设AO与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件得：F2＝Gsin θ，θ减小，则F2逐渐减小，故C正确，D错误。] 图1　　　　图2　 3．(多选)(2023·广东梅州市高三检测)如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是(　　) A．B与水平面间的摩擦力减小 B．地面对B的弹力增大 C．悬于墙上的绳所受拉力不变 D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等 BD　[绳子的拉力大小不变，由于绳子与水平方向的夹角减小，拉力在水平方向的分力增大，所以B与水平面间的摩擦力增大，A错；拉力在竖直方向的分力减小，由FN＋Fsin γ＝mg可知支持力增大，B对；滑轨两侧绳子的拉力大小不变，但夹角增大，所以合力减小，悬于墙上的绳所受拉力减小，C错；A、B静止时，由对称性可知图中α、β、θ三角始终相等，D对。] 4．如图所示为某工地上的自动卸货车作业过程。卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，倾角θ先缓慢增大，当货物开始加速下滑时倾角θ保持不变。在卸货的全过程中(　　) A．货物受到车厢的摩擦力一直增大 B．货物受到车厢的支持力一直减小 C．地面对货车的支持力一直大于总重力 D．地面对货车的摩擦力先为零、后水平向左 D　[货物处于平衡状态时，则有mgsin θ＝f，N＝mgcos θ，θ增大时，f增大，N减小，当加速下滑后f′＝μmgcos θ ，N＝mgcos θ，摩擦力和支持力大小不变，故A、B错误；货物处于平衡状态时，对整体分析可知，此时地面对货车的支持力等于总重力，故C错误；对整体分析可知，开始整体平衡，地面对货车的摩擦力为零，后货物加速下滑，地面对整体摩擦力水平向左，故D正确。] 5．(2022·浙江1月选考)如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为GP和GQ。用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态(即P和Q的其余部分均不接触)，P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是(　　) A．Q对P的磁力大小等于GP B．P对Q的磁力方向竖直向下 C．Q对电子秤的压力大小等于GQ＋F D．电子秤对Q的支持力大小等于GP＋GQ D　[由题意可知，因手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，即Q对P有水平向左的磁力；P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态，则说明Q对P有竖直向上的磁力，则Q对P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于GP，选项A、B错误；对PQ的整体受力分析，竖直方向电子秤对Q的支持力大小等于GP＋GQ，即Q对电子秤的压力大小等于GP＋GQ，选项C错误，D正确。故