第三章专题六 受力平衡临界极值问题-2023-2024学年高一物理同步专项练习（人教版2019必修第一册）

第三章专题六：受力平衡临界极值问题（原卷版） 一、不定项选择题 1．用AB和CD两根细绳悬挂一小轻环，A、C两点在同一水平面上，如图所示。已知AC=50cm，AB=30cm，CD=40cm，AB绳能承受的最大拉力为5N，CD绳能承受的最大拉力为4N，环下悬挂重物的悬绳能承受的最大拉力为9N，则所悬挂重物受到的重力最大为（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，一质量为的物块甲放在水平台上，与水平台面之间的动摩擦因数为0.6。三根轻质细绳一端结于点，绳另一端固定在天花板上，与竖直方向的夹角为，且绳能承受的最大拉力为，绳的另一端水平连接在物块甲上，绳竖直悬挂另一物块乙。取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若要使点静止不动，则悬挂的物块乙的质量不能超过（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，用一根轻质细绳将一幅重画框对称悬挂在墙壁上的悬钉（光滑）处，画框上两个挂钉间的距离为。已知细绳能承受的最大拉力为，则下列说法正确的是（　　） A．若缩短挂钉间细绳的长度，细绳对挂钉的拉力变大 B．若缩短挂钉间细绳的长度，细绳对悬钉作用力的合力变大 C．挂钉间细绳最短长度为 D．若细绳长为，则此时细绳的张力为 4．如图两个体重相同的人静止坐在秋千上，两秋千绳子能承受的最大张力是一样的．往两人身上同时慢慢加相同重量的物体，直到绳子断开，则下面的叙述正确的是（ ） A．甲中绳子先断 B．甲、乙中绳子同时断 C．乙中绳子先断 D．不确定 5．如图所示，质量为m＝5kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数，g取10m/s2，当物体做匀速直线运动时，下列说法正确的是（　　） A．牵引力F的最小值为25N B．牵引力F的最小值为 C．牵引力F与水平面的夹角为45° D．牵引力F与水平面的夹角为30° 6．如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为G，其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上。现过a的轴心施加一水平作用力F，可缓慢的将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有（　　） A．拉力F先增大后减小，最大值是G B．开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0 C．a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G D．a、b间的压力由0逐渐增大，最大为G 二、解答题 7．如图所示，质量m＝5.2 kg的金属块放在水平地面上，在斜向上的拉力F作用下，向右以v0＝2.0 m/s的速度做匀速直线运动。已知金属块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，g＝10 m/s2，求所需拉力F的最小值。 8．如图，轻绳OA一端系在天花板上,与竖直线夹角37°，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处挂一重为40N的物体（，）。 (1)求AO、BO的拉力各为多大？ (2)若AO、BO、CO所能承受的最大拉力均为100N，则所吊重物重力最大不能超过多大？ 9．如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ<tanθ，重力加速度为g，求F的取值范围。 10．如图，倾角为α=37°的粗糙斜劈固定在水平面上，质量为5kg的物体a放在斜面上且与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。一根平行于斜面的不可伸长的轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过两个光滑小滑轮固定在c处，滑轮2下吊有一物体b且β=74°，物体a受到斜劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：保证系统静止时，b的质量范围。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章专题六：受力平衡临界极值问题（解析版） 一、不定项选择题 1．用AB和CD两根细绳悬挂一小轻环，A、C两点在同一水平面上，如图所示。已知AC=50cm，AB=30cm，CD=40cm，AB绳能承受的最大拉力为5N，CD绳能承受的最大拉力为4N，环下悬挂重物的悬绳能承受的最大拉力为9N，则所悬挂重物受到的重力最大为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 以轻环为研究对象，受力如图所示，根据相似三角形知识有 当AB绳达到最大拉力5N时，代入数据解得 AB绳比CD绳先达到最大值，根据相似三角形知识有 代入数据解得 所悬挂重物受到的重力最大为6.25N。 故选B。 2．如图所示，一质量为的物块甲放在水平台上，与水平台面之间的动摩擦因数为0.6。三根轻质细绳一端结于点，绳另一端固定在天花板上，与竖直方向的夹角为，且绳能承受的最大拉力为，绳的另一端水平连接在物块甲上，绳竖直悬挂另一物块乙。取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若要使点静止不动，则悬挂的物块