第10讲 专题：动态平衡 临界极值问题2026年高考物理一轮复习精讲课件

第一单元：2.4 动态平衡 临界和极值问题 高中物理一轮复习系列课件 制作：陈庆威 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 考点 CONTENT 动态平衡问题 晾衣架模型 临界极值问题 自锁、摩擦角 01 03 02 04 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 动态平衡问题 考点一 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 动态平衡 01. 动态平衡:动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中。 常用方法：图解法、解析法、相似三角形法、辅助圆法、正弦定理法等。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 方法一：图解法 02. 使用条件： 1.物体受到三个力，一个力大小、方向都不变 2.一个力方向不变，大小变 3.一个力大小、方向都变 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题1 例题精选 03. 【参考答案】D 如图所示，粗糙水平地面上放有横截面为圆的柱状物体A，A与墙面之间放有表面光滑的圆柱形物体B，A、B均保持静止。若将A向左移动少许，下列说法正确的是(　　) A.B对A的作用力不变 B.墙对B的作用力不变 C.地面对A的摩擦力不变 D.地面对A的支持力不变 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 04. 对物体B受力分析，受到重力mg、A对B的支持力FNAB和墙壁对B的支持力FNB，如图甲所示，当A向左移动后，A对B的支持力FNAB的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可知A对B的支持力FNAB和墙壁对B的支持力FNB都在不断减小，由牛顿第三定律可知B对A的作用力不断减小，故A、B错误;对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面的支持力FN、地面的摩擦力Ff和墙壁的弹力FN1，如图乙所示，根据平衡条件，有Ff＝FN1，FN＝G， 故地面对A的支持力不变，地面对A的摩擦力Ff 逐渐减小，故C错误，D正确。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题2 例题精选 05. 【参考答案】BD （2019·全国I卷·高考真题）（多选）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N．另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（　　） A．水平拉力的大小可能保持不变 B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 06. 如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力 T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初 M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子 拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加．故本题选BD． 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 方法二：解析法 07. 对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡条件，得到因变量与自变量的关系表达式(通常要用到三角函数)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。 解析法适用于有特殊三角形的时候（直角始终存在）。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题3 例题精选 08. 【参考答案】C （2021·湖南·高考真题）质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力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 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 09. AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误；C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确；D．水平地面对凹槽的支持力为则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误；故选C。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题4 例题精选 10. 【参考答案】B 如图，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，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，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，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 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 11. AB．对石墩受力分析，由平衡条件可知 联立解得故A错误，B正确； 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 12. C．拉力的大小为 其中，可知当时，拉力有最小值，即减小夹角，轻绳的合拉力不一定减小，故C错误； D．摩擦力大小为 可知增大夹角，摩擦力一直减小，当趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力不是最小，故D错误；故选B。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 方法三：相似三角形法 13. 使用条件： 1.物体受到三个力，一个力大小、方向都不变 2.另外两个力方向都发生变化 3.题中有明显的几何三角形可供使用 建立力的三角形和几何三角形相似 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题5 例题精选 14. (多选)如图，圆心为O、半径为R的四分之一圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上，在O点正上方有一光滑的小滑轮，小滑轮到轨道上B点的距离为h，轻绳的一端系一质量为m的小球， 靠放在光滑圆形轨道上的A点，A点到小滑轮的距离 为L，另一端绕过小滑轮后用力拉住。重力加速度 大小为g，则(　　) 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题5 例题精选 15. 【参考答案】AC A.若使小球静止在A点，圆形轨道对小球的支持力大小FN＝ B.若使小球静止在A点，绳对小球的拉力大小FT＝ C.缓慢地拉绳，在使小球由A到B的过程中，圆形轨道对小 球的支持力大小FN不变，绳对小球的拉力大小FT变小 D.缓慢地拉绳，在使小球由A到B的过程中，圆形轨道对小球的支持力大小FN变小，绳对小球的拉力大小FT先变小后变大 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 16. 对小球受力分析如图所示，由平衡条件可知，将三个力按顺序首尾相接，可形成如图所示闭合三角形。由图可知力的三角形与几何三角形△AOO'相似，则有，得FN＝，FT＝，故A正确，B错误;缓慢地拉绳，小球由A到B的过程中， mg、R、h均不变，L逐渐减小，由上式可知，FN不变， FT变小，故C正确，D错误。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题6 例题精选 17. 【参考答案】A 如图为一简易起重装置，AC是上端带有小滑轮的固定支架，BC为质量不计的轻杆，杆的一端C用铰链固定在支架上，另一端B悬挂一个质量为m的重物，并用轻质钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上。开始时，杆BC与AC的夹角∠BCA>90°，现使∠BCA 缓慢变小，直到∠BCA＝30°(不计一切阻力)。在此 过程中，杆BC所产生的弹力 A.大小不变 B.逐渐增大 C.先增大后减小 D.先减小后增大 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 18. 以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图如图，根据平衡条件知，G、FN的合力F合与F大小相等、方向相反。 根据三角形相似得，得FN＝ G ∠BCA缓慢变小的过程中，AC、BC不变，则FN不变， 故杆BC所产生的弹力大小不变，故选A。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 方法四：正弦定理法 19. 物体受同一平面内三个互不平行的力作用，平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；利用三角形法，根据正弦定理等数学知识可求得未知力。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题7 例题精选 20. 【参考答案】B 某同学将铅球置于两手之间,其中两手之间夹角为60°。保持两手之间夹角不变,将右手由图所示位置沿顺时针方向缓慢旋转60°至水平位置。不计一切摩擦,则在转动过程中,下列说法正确的是 A.右手对铅球的弹力一直增大 B.右手对铅球的弹力先增大后减小 C.左手对铅球的弹力一直增大 D.左手对铅球的弹力先增大后减小 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 右手由图示位置缓慢旋转的角度设为θ,根据正弦定理有==,右手由图示位置 沿顺时针方向缓慢旋转60°至水平位置 过程中,θ由0°变为60°,sin(60°+θ)先变大 再变小,所以F1先增大后减小,sin(60°-θ)一直 变小,所以F2一直减小,选项B正确。 解法1:正弦定理法 21. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 解法2:辅助圆法 22. 铅球受重力G、右手对铅球的弹力F1和左手对铅球的弹力F2,受力分析如图甲所示,将三力平移后构成一首尾相连的三角形,两手之间夹角保持60°不变,缓慢旋转60°至水平位置 过程中,F1开始小于直径,当转过30°时F1 等于直径,再转时又小于直径,所以F1先增大 后减小,F2开始就小于直径,转动过程中一直 减小,选项B正确。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 方法五：辅助圆法 23. 使用条件： 1.物体受到三个力 2.一个力大小方向都不变 3.另外两个力大小、方向都在变化，但两个力夹角不变 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 (多选)如图10所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ＝120°不变，若把整个装置顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是 A.F1先变小后变大 B.F1先变大后变小 C.F2一直变小 D.F2最终变为零 例题8 方法五：辅助圆法 24. (多选)如图所示，装置中两根细绳拴住一球,保持两细绳间的夹角θ=120°不变,若把整个装置顺时针缓慢转过90°,则在转动过程中,CA绳的拉力FT1,CB绳的拉力FT2的大小变化情况是（ ） A.FT1先变小后变大 B.FT1先变大后变小 C.FT2先变小后变大 D.FT2一直变小，且最终变为零 【参考答案】BD 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 解法1：解析法 25. 整个装置顺时针转过一个角度后,小球受力如图所示,设AC绳与竖直方向夹角为α,则由平衡条件,有 FT1cosα+FT2cos(θ-α)-mg=0，FT1sinα-FT2sin(θ-α)=0 联立解得 α从90°逐渐减小为0°,则由上式可知FT1先变大后变小;FT2一直变小,当α=0°时,FT2=0。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 解法2：正弦定理法 26. 整个装置顺时针缓慢转动90°的过程中θ角和mg保持不变,β角从90°减小到0,α角从30°增大到120°,易知FT1先变大后变小;FT2一直变小,当β=0°时,由图易知FT2=0。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 解法3：辅助圆法 27. . mg FT1 FT2 如图,力的三角形的外接圆正好是以初态时的FT2为直径的圆,FT1先变大到最大为圆周直径,然后变小,FT2一直变小,直到零。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 必刷真题 28. 例题9 （2017新课标1卷·T21）(多选)如图，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(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 【参考答案】AD 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 以重物为研究对象分析受力情况，受重力mg、OM绳上拉力F2、MN上拉力F1，由题意知，三个力的合力始终为零，矢量三角形如图所示，F1、F2的夹角不变，在F2转至水平的过程中， 矢量三角形在同一外接圆上，由图可知，MN上的 张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小， 所以A、D正确，B、C错误. 解法1：辅助圆法 29. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 根据正弦定理，mg与sin θ3保持不变，sin θ1变大，F1变大，sin θ2先增大后减小，F2先增大后减小，故选A、D。 解法2:正弦定理法 30. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 晾衣架模型 考点二 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 攻略 晾衣架模型 01. 重物悬挂在光滑绳子上，绳子两端的力相等。 ①绳子悬点间的距离增大或减小，或绳子变长变短，导致绳子上的力的变化问题。 ②悬点水平距离不变，将其中一个悬点上下移动，问绳子上的力的变化问题。 d L 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 (多选)如图10所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ＝120°不变，若把整个装置顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是 A.F1先变小后变大 B.F1先变大后变小 C.F2一直变小 D.F2最终变为零 例题10 学以致用 02. 如图，在水平地面的木板上安装有竖直杆，在杆上A、B两点间安装长为2d的轻绳，两竖直杆间距为d.A、B两点间的高度差为，现有带光滑钩子、质量为m的物体钩住轻绳且处于平衡状态，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A.开始平衡时轻绳的张力大小为mg B.开始平衡时轻绳的张力大小为 C.若将绳子的A端沿竖直杆上移，绳子拉力将变大 D.若将木板绕水平轴缓慢向纸面外旋转，轻绳的张力先增大后减小 d L A B 【参考答案】B 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 设轻绳的拉力为F，同一条绳子拉力相等，有∶Fcosα1=Fcosα2，所以α1=α2；如图所示，根据图中几何关系可得∶sinα= α=30°，与A和B的位置无关。竖直方向根据平衡条件可得∶2Fcosα=mg，解得∶F=，若将绳子的A端沿竖直杆上移，α不变，绳子拉力不变，若将木板绕水平轴CD缓慢向纸面外旋转，α不变，轻绳的张力不变， d L A B α1 α2 mg F F 学以致用 03. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 (多选)如图10所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ＝120°不变，若把整个装置顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是 A.F1先变小后变大 B.F1先变大后变小 C.F2一直变小 D.F2最终变为零 例题11 学以致用 04. 如图，竖直面内有一圆环，圆心为0，水平直径为AB，倾斜直径为MN.AB、MN夹角为0，一不可伸长的轻绳两端分别固定在圆环的M、N两点，轻质滑轮连接一重物，放置在轻绳上，不计滑轮与轻绳之间的摩擦，圆环从图示位置顺时针缓慢转过2θ的过程，关于轻绳上的张力变化情况说法正确的是 A.逐渐增大 B.先增大再减小 C.逐渐减小 D.先减小再增大 A B N M θ O 【参考答案】B 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 M、N连线与水平直径的夹角θ（θ≤ 90°）越大，M、N之间的水平距离越小，轻绳与竖直方向的夹角α越小，根据mg =2Tcosα，知轻绳的张力T越小，故圆环从 图示位置顺时针缓慢转过2θ的过程，轻绳 的张力先增大再减小。 A B N M θ O 学以致用 05. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题12 例题精选 06. 【参考答案】C 如图，一根轻质细绳两端分别固定在等高的A、B两点，一灯笼用轻质光滑挂钩挂在细绳上，挂钩与细绳接触的点为O。下列判断正确的是A．无风时，将B点缓慢竖直向上移动的过程中， 细绳上的弹力逐渐增大 B．无风时，将B点缓慢竖直向上移动的过程中，∠AOB逐渐减小 C．若灯笼受到水平向右的恒定风力，灯笼静止时，∠AOB比无风时小 D．若灯笼受到水平向右的恒定风力，灯笼静止时，AO段的拉力大于BO段的拉力 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 07. AB．设绳长为L，两点之间的距离为d，根据几何关系可得无风时，根据平衡条件可得 解得 将B点缓慢竖直向上移动的过程中，∠AOB不变，细绳上的弹力不变，故AB错误； 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 08. C．受到水平向右的恒定风力时，灯笼受力增加一个风力，四力平衡，两个绳子的拉力的合力与重力、风力的合力相平衡，如图所示的状态,设有风时绳子夹角的一半为，由几何关系有由上述分析可知无风时，由几何关系有 因为联立可知 故C正确；D．由于不计绳子的 质量和绳与衣架挂钩间的摩擦，因此O点为活结，活结两端的拉力总是大小相等，故D错误；故选C。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 临界极值问题 考点三 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 临界与极值 01. 概述 当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“恰能”“恰好”等.临界问题常见的种类： 1.由静止到运动，摩擦力达到最大静摩擦力； 2.绳子恰好绷紧，拉力F＝0； 3.刚好离开接触面，支持力FN＝0. 极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解题方法1:极限法 02. 攻略 极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题13 例题精选 03. 【参考答案】B （2024·山东·高考真题）如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的 脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（　　） A． B． C． D． 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 04. 根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，对“天工”分析有 可得，故选B。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 攻略 数学分析法：通过对问题的分析，根据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(或画出函数图像)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值). 解题方法2:数学分析法 05. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题2 例题精选 06. 【参考答案】D 如图甲，车辕是马车车身上伸出的两根直木，它是驾在马上拉车的把手。图乙为马拉车时的简化模型，车辕前端距车轴的高度H约为1m，马拉车的力可视为沿车辕方向，马车的车轮与地面间的摩擦力大小是其对地面压力的倍，若想让马拉车在水平面上匀速前进且尽可能省力，则车辕的长度约为 A．m B．m C．3m D．2m 例题14 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 07. 设车辕与水平方向夹角为θ，则当车匀速前进时 解得 而 则当时F最小，即此时车辕的长度约为 故选D。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 攻略 物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值. 解题方法3:物理分析法 08. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 09. 【参考答案】D 如图，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L。现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加外力F（重力加速度为g），则下列说法中正确的是（　　） A．AC绳的拉力为B．CD绳的拉力为 C．外力F的最小值为D．外力F的最小值为 例题15 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 10. AB．令AC绳与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系有 解得对C点与重物进行分析，根据平衡条件有， 解得，故AB错误； CD．对D点进行受力分析，作出矢量动态三角形如图 可知，当外力F方向与绳BD垂直时，外力F最小，则有 故C错误，D正确。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 自锁、摩擦角 考点四 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 摩擦角 01. 物体在粗糙平面(斜面)上滑动时，所受滑动摩擦力Ff和支持力FN的合力F合与FN间的夹角为θ，如图甲、乙所示，由于tanθ＝＝μ为常量，所以θ被称为摩擦角． 图甲　　 图乙 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 02. 如图所示，质量m＝5.2 kg的金属块放在水平地面上，在斜向右上的拉力F作用下，向右以v0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取10 m/s2。求所需拉力F的最小值。 例题16 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 03. 方法一:　三角函数法 设拉力与水平方向夹角为θ，根据平衡条件有Fcos θ＝μ(mg－Fsin θ)，整理得F＝(其中sin β＝)，当θ＝－β时F最小，故所需拉力F的最小值Fmin＝＝2 N。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 04. 方法二　利用“摩擦角”法 设FN与Ff的合力与FN方向的夹角为α， 则tan α＝FfFN＝μ① 再设FN与Ff的合力为F'。如图所示， 当拉力F与F'垂直时有最小值,即Fmin＝mgsin α ② 由①②得Fmin＝226 N。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 05. 【参考答案】A 如图，倾角为45°的斜面上，放置一质量为m的小物块，小物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，欲使小物块能静止在斜面上，应对小物块再施加一个力，该力最小时大小与方向是(　　) A.mgsin 15°，与水平方向夹角为15°，斜向右上 B.mgsin 30°，竖直向上 C.mgsin 75°，沿斜面向上45° D.mgtan 15°，水平向右 例题17 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 06. 将支持力和摩擦力合为全反力FR，设摩擦角大小为θ，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ＝，可知摩擦角θ＝30°，即全反力方向与垂直斜面方向的夹角为30°，将重力G、全反力FR、外力F这三个力首尾相连构成矢量三角形，如图，由几何关系可知 外力F与全反力FR垂直时，外力F取最小值，最小值为 Fmin＝mg·sin(45°－30°)＝mgsin 15°，方向与水平 方向成15°，斜向右上，故A正确。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 自锁现象 07. 自锁现象是一种力学物理现象，如果作用于物体的主动力的合力Q的作用线在摩擦角之内，则无论这个力怎样大，总有一个全反力R与之平衡，物体保持静止；反之，如果主动力的合力Q的作用线在摩擦角之外，则无论这个力多么小，物体也不可能保持平衡。这种与力大小无关而与摩擦角有关的平衡条件称为自锁条件。物体在这种条件下的平衡现象称之自锁现象。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 08. 【参考答案】C 例题18 北方农村秋冬季节常用金属丝网围成圆柱形粮仓储存玉米棒，该粮仓由于玉米棒装的不匀称而发生倾斜现象，为避免倾倒，在左侧用木棍支撑，如图所示。若支撑点距水平地面的高度为m，木棍与水平地面动摩擦因数为，木棍重力不计，粮仓对木棍的作用力沿木棍方向，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使木棍下端一定不发生侧滑，则木棍的长度最多为（　　） A．1.5m B．m C．2m D．2m 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 09. 设木棍与水平方向夹角为θ，木棍长度为L，设粮仓对木棍的作用力大小为F，则为使木棍下端一定不发生侧滑，由平衡条件有 由几何知识有 两式联立解得 即木棍的长度最多为2m，故ABD错误，C正确。 故选C。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 10. 如图，假设拖把头的质量为1kg，拖把杆的质量不计，拖把杆与水平地面成53°角。当对拖把头施加一个沿拖把杆向下、大小为10N的力F1时，恰好能推动拖把头向前匀速运动。重力加速度g取10m/s2，，。 （1）求拖把头与地板间的动摩擦因数。 （2）当拖把静止时，对拖把头施加一个沿拖把杆 向下的力F2，拖把杆与地面的夹角为。当增大到某一值时，无论F2多大，都不能推动拖把头，求此时的tan值。（本问可忽略拖把头的重力，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 例题19 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 11. （1）对拖把头受力分析，如图所示，拖把头做匀速直线运动，水平方向和竖直方向受力平衡：水平方向有 竖直方向有 而 解得 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 12. （2）忽略拖把头的重力，若不能推动拖把头，需满足 即 即时，无论对拖把头施加一个沿拖把杆向下的多大的力，都不能推动拖把头。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 THANKS 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 cqw (c) - $$