第5练 动态平衡问题-【高考高手】备战2024年新高考物理必刷小题（新高考Word版）

第5练　动态平衡问题 [footnoteRef:2]答案见P159 [2: [解题技巧]图解法的常用场景及解 场景一:物体在三共点力(或能等效成三力)作用下平衡,且有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题。 场景二:物体在三共点力(或能等效成三力)作用下平衡,如果有一个力是恒力,另外两个力方向都变化,但夹角不变,且题目给出了空间几何关系。 方法解析 场景一:先找恒力,再找方向不变的力,再画大小、方向均变的力,从而明确两个变力的变化情况。 场景二:画出三力的矢量三角形的外接圆,不变力为一固定弦,因为固定弦所对的圆周角大小始终不变(圆周角的两个边对应两个变力),改变一力的方向,另一力大小方向变化情况可得。] 打卡日期:　　　建议用时:9分钟　实际用时:　　　是否过关:□  考向1　动态平衡极值问题 1(2022·浙江,5,3分,难度★★)如图所示,学校门口水平地面上有一质量为m的石墩,石墩与水平地面间的动摩擦因数为μ,工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时,两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ,则下列说法正确的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.轻绳的合拉力大小为 B.轻绳的合拉力大小为 C.减小夹角θ,轻绳的合拉力一定减小 D.轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力也最小 考向2　动态平衡——解析法、图解法应用 【2】(2022·河北,7,4分,难度★★)如图,用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点,将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平,绳与木板之间的夹角保持不变,忽略圆柱体与木板之间的摩擦,在转动过程中(　　) A.圆柱体对木板的压力逐渐增大 B.圆柱体对木板的压力先增大后减小 C.两根细绳上的拉力均先增大后减小 D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变 【3】(2021·湖南,5,4分,难度★★)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 答案见P159 打卡日期:　　　建议用时:15分钟　实际用时:　　　是否过关:□  【4】(2023·江苏扬州三模)(生产情境——拔桩机)如图为一拔桩机的设计示意图,绳CDE与绳ACB连接于C点。在D点施加竖直向下的力F可将桩拔起。保持CD段绳水平,AC段绳竖直,更省力的措施是(　　) A.减小α角,增大β角 B.减小α角,减小β角 C.增大α角,增大β角 D.增大α角,减小β角 [footnoteRef:3]【5】(2023·江西上饶二模)(交通运输)我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世,目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收。自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包,通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下,这个过程可以简化为如图乙所示模型:质量为m的棉包放在“V”型挡板上,两板间夹角为120°固定不变,“V”型挡板可绕O轴在竖直面内转动。在使OB板由水平位置顺时针缓慢转动60°过程中,忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力,已知重力加速度为g,下列说法正确的是(　　) [3: [解题关键] (1)“死结”相当于将一段绳子分成两段,所以“死结”两侧轻绳的拉力大小不一定相等。“活结”两侧轻绳虽然受力方向不同,但仍是一根绳子,故两侧轻绳的拉力大小相等,两侧轻绳拉力的合力沿绳子的角平分线。 (2)“动杆”的弹力一定沿杆的方向,“定杆”的弹力不一定沿杆的方向。] 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 甲 乙 A.棉包对OA板的压力先增大后减小 B.棉包对OB板的压力先增大后减小 C.当OB板转过30°时,棉包对OA板的作用力大小为mg D.当OB板转过60°时,棉包对OB板的作用力最小但不为零 【6】(2023·辽宁二模)如图为一个简易模型,截面为一内壁光滑的顶角为40°的等腰三角形框架,内部有一个小球,质量为m,其半径略小于内接圆半径,三角形各边有压力传感器,分别感受小球对三边压力的大小。此时AC边恰好处于水平状态,现使框架以C为轴在竖直面内顺时针缓慢转动,直到AC边竖直,则在转动过程中(　　) A.AB边对球的弹力一直增大 B.AC边对球的弹力一直增大 C.BC边对球的弹力一直增大 D.AC边对球的弹力先变小后变大 7(2023·山东模拟)(多选)(传统文化)“抖空竹”是中国传统的体育活动之一,空竹在中国有悠久的历史,明代