07 小测卷(六) 共点力动态平衡问题（Word练习）-【正禾一本通】2026年新高考物理高三一轮总复习高效讲义

小测卷(六)　共点力动态平衡问题 (每题5分，建议用时：50分钟) 【选择题】每小题5分 1．如图所示，长木板AB倾斜放置，物块放在长木板上，用轻弹簧将物块与长木板上的固定挡板连接，物块刚好不向上滑动，将长木板绕A端沿顺时针缓慢转过一个角度。此过程中物块仍然保持静止，则在此过程中(　　) A．弹簧弹力变大 B．长木板对物块的作用力变小 C．长木板对物块的摩擦力变大 D．物块受到的合力变小 2．(2024·河南漯河模拟)引体向上是我们日常生活中行之有效的健身方法之一，当你双手握住单杠处于静止状态时，可以简化成右图的模型：在水平杆MN上套有两个质量不计的小环A和B，一不可伸长的轻质细线两端分别系在环A、B上，并在细线中点处通过小滑轮挂一个质量为m的物块，整个系统处于平衡状态。当增加A、B之间的距离，整个系统再次达到平衡状态后，下列说法正确的是(　　) A．小环A和B所受支持力都变大 B．小环A和B所受摩擦力都变小 C．小环A受到的合力变大 D．水平杆对环B的作用力变大 3．抖空竹是我国传统文化苑中一株灿烂的花朵，既极具观赏性，又可健身。如图1所示，若抖空竹者保持一只手不动，另一只手沿图2中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和细线间的摩擦力，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是(　　) A．沿虚线a向左移动时，细线的拉力将增大 B．沿虚线b向上移动时，细线的拉力将减小 C．沿虚线c斜向上移动时，细线的拉力将增大 D．沿虚线d向右移动时，细线的拉力将减小 4．(多选)如图，质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。现用一光滑的金属钩子向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是(　　) A．钩子对绳的作用力水平向右 B．钩子对绳的作用力逐渐增大 C．绳的张力逐渐增大 D．钩子对绳的作用力可能等于mg 5．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是(　　) A．绳的右端上移到b′，绳子拉力增大 B．绳的两端高度差越大，绳子拉力越小 C．将杆N向左移一些，绳子拉力变小 D．绳的右端上移到b′点，衣架悬挂点的位置不变 6．(多选)如图为通过轻杆相连的A、B两小球，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点。已知A、B的质量分别为m1、m2，轻杆长度为L，细线OA长为L，重力加速度为g。现对B施加一个水平外力F使系统保持静止状态，A球在悬点正下方，细线OB与轻杆恰好垂直。现保持两小球位置不变，使F缓慢从水平向右逆时针转过90°的过程中，下面说法正确的是(　　) A．细线OA的拉力一定大于m1g且不断增大 B．轻杆AB对B的作用力大小一直不变 C．细线OB的拉力一定大于m2g且不断增大 D．外力F一定不小于m2g且先减小后增大 7．(多选)(2023·湖南长沙模拟)如图，一带有定滑轮的长方体A放置于粗糙水平地面上，物块C通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连接，O点为轻绳与定滑轮的接触点。初始时，小球B在水平向右的拉力F作用下，使轻绳OB段与水平拉力F的夹角θ＝120°，整个系统处于静止状态。现将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角θ不变，从初始位置到使轻绳OB段水平的过程中，长方体A与物块C均保持静止不动，已知小球B受到的重力为30 N，则在此过程中(　　) A．拉力F逐渐减小 B．物块C受到的摩擦力逐渐减小 C．地面对长方体的支持力逐渐增大 D．地面对长方体的摩擦力先增大后减小，最大值为15 N 8．如图所示为一拔桩机的设计示意图，绳CDE与绳CB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 9．(多选)如图所示，在水平桌面上，橡皮条的一端固定在O点，另一端拴两个轻弹簧Ⅰ和Ⅱ，用两根弹簧成90°角拉橡皮条，使两弹簧与橡皮条结点延伸到某位置，并记为P点。弹簧Ⅰ与OP延长线成α角，现保持结点位置不变，两根弹簧夹角90°不变，使α角自0°增大到90°过程中，弹簧Ⅰ的拉力F1和弹簧Ⅱ的拉力F2变化描述正确的是(　　) A．F1与F2的合力先变大后变小 B．F1先变小后变大 C．F1一直变小 D．F2一直变大 10．建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中(　　) A．绳对圆环的作用力逐渐减小 B．工人对绳的拉力不变 C．平台对工人的支持力逐渐增大 D．平台对工人的摩擦力逐渐减小 11．如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体E和半圆柱体M靠在一起，E、M之间无摩擦力，E的重力为G，M下表面粗糙，E、M均静止在水平地面上，现过E的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将E拉离地面一直滑到M的顶端，整个过程中，M始终处于静止状态，对该过程的分析，下列说法正确的是(　　) A．地面所受M的压力变大 B．地面对M的摩擦力逐渐增大 C．开始时拉力F最大，且为G，以后逐渐减小到G D．E、M间的压力开始时最大，且为2G，以后逐渐减小到G 12．(多选)(2023·河南开封模拟)一小孩用一细绳将木箱从离他较远的位置沿着水平面缓慢拉近，如图所示。已知木箱与地面之间的动摩擦因数处处相同，细绳的质量可忽略不计，小孩双手离地的高度可认为不变。则在木箱缓慢靠近小孩的过程中，下列说法正确的是(　　) A．木箱对地面的压力逐渐增大 B．木箱对地面的摩擦力逐渐减小 C．木箱对地面的作用力逐渐减小 D．木箱对细绳的拉力先增大后减小 13．如图，倾角为θ的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈的右侧面竖直，用轻绳系住一个质量为m的球紧靠在尖劈的右侧，轻绳与斜面平行，球与尖劈的接触面光滑，斜面对尖劈的静摩擦力恰好为0，整个系统处于静止状态。沿球心O对球施加一个水平向左的恒定推力F，系统仍处于静止状态。则(　　) A．对球施加水平推力后，轻绳的拉力可能变大 B．对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力一定变大 C．尖劈的质量M与球的质量m之比为tan2θ D．对球施加水平推力后，斜面对尖劈的摩擦力可能仍为0 小测卷(六)　共点力动态平衡问题 1．解析：由于转动过程中物块相对长木板仍保持静止，弹簧的形变量不变，因此弹簧弹力大小不变，故A错误；由于物块开始时是刚好不上滑，因此长木板对物块摩擦力方向沿斜面向下，弹簧对物块的弹力沿斜面向上，转动过程中，物块始终保持平衡状态，弹簧对物块的弹力和物块所受的重力的夹角变大，这两个力的合力变小，由于长木板对物块的作用力与这两个力的合力等大反向，因此长木板对物块的作用力变小，故B正确；由于物块所受的重力沿斜面向下的分力变大，因此长木板对物块的摩擦力变小，故C错误；物块受到的合力始终为零，故D错误。 2．解析：当增加A、B之间的距离，整个系统再次达到平衡状态后，系统竖直方向上受到杆对小环A和B的支持力还有物块的重力，由于物块重力不变，所以小环A和B所受支持力保持不变，故A错误；对小环A进行受力分析，受到线的拉力T，杆的支持力FN及水平向左的摩擦力Ff作用，设线与杆夹角为θ、小环A保持静止，由平衡条件知小环A受到的合力为0，且FTcos θ＝Ff，FTsin θ＝FN，当增加A、B之间的距离时，θ减小，由于FN不变，所以可得FT变大，Ff变大，根据对称性可知小环B受到的摩擦力也增大，故B、C错误；水平杆对环B的作用力包括竖直方向杆对B的支持力FN和水平方向对B的摩擦力Ff，由于FN不变，Ff增大，根据力的合成可知水平杆对环B的作用力变大，故D正确。 3．解析：空竹受力如图所示， 由平衡条件有2F sin θ＝mg，若设线长为L，由几何关系可知cos θ＝，当右手B沿虚线a缓慢向左移动时，d减小，cos θ减小，sin θ增大，F将减小，A错误；同理可分析可知，当沿虚线d向右移动时，d增大，cos θ增大，sin θ减小，F将增大，D错误；当沿虚线b向上移动时，d不变，cos θ不变，sin θ不变，F不变，B错误；当沿虚线c斜向上移动时，d增大，cos θ增大，sin θ减小，F将增大，C正确。 4．解析：钩子对绳的力与绳对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩子对绳的作用力向右上方，故A错误；两段绳拉力大小相等，均等于mg，夹角在减小，根据平行四边形定则可知，合力变大，根据牛顿第三定律，可知钩子对绳的作用力也是逐渐变大，故B正确；小球受重力和拉力而平衡，故拉力为mg，而同一根绳的张力处处相等，绳的拉力大小一直为mg，大小不变，故C错误；当两段绳之间的夹角为120°，由受力分析可知绳对钩子的作用力等于mg，钩子对绳的作用力等于mg，故D正确。 5．解析：如图所示， 同一绳子在衣架挂钩两侧的拉力大小相同，则衣架挂钩两侧绳与竖直方向的夹角相等，假设绳子的长度为x，有x cos θ＝L，绳的右端上移到b′，绳子的长度不变，两杆间的距离不变，则夹角不变，绳子在衣架挂钩两侧的拉力的合力等于衣服与衣架挂钩受到的重力，由于角度不变，故绳子拉力不变，A、B错误；将杆N向左移一些，θ增大，绳与竖直方向的夹角减小，故绳子拉力变小，C正确；绳的右端上移到b′点，衣架挂钩两侧绳与竖直方向的夹角不相等，衣架悬挂点的位置将改变，直至衣架挂钩两侧绳与竖直方向的夹角相等，故D错误。 6．解析：由于系统处于静止状态，A球在悬点正下方，故A球只受重力和细线OA拉力作用，且二力平衡，故细线OA的拉力不变，轻杆对A、B均没有作用力，故A错误，B正确；小球B受竖直向下的重力、沿细线OB斜向上的拉力FOB和F的作用而处于静止状态，三力的合力为零，表示三力的线段构成封闭三角形如图所示， 由于重力的大小及方向不变，悬线拉力的方向不变，F缓慢从水平向右逆时针转过90°的过程中，细线OB的拉力不断减小，外力F先减小后增大，故C错误；细线OB与轻杆恰好垂直，由几何关系可知，当F的方向与OB垂直时最小，由几何关系知此时Fmin＝m2g，由C项可得，F先减小后增大，故D正确。 7．解析：先分析B受力，动态变化如图， 开始时F水平，最末状态绳拉力FT水平，这过程中，F一直拉大，FT一直减小，F的水平分力先增大，后减小，最大值为Fx＝mg sin 60°＝15 N，F的竖直分力一直增大，故A错误；C物块受到的摩擦力与绳拉力FT等大，故一直减小，B正确；再分析ABC整体知地面支持力一直减小，故C错误；摩擦力与F水平分力等大，故D正确。 8．解析：对D点进行受力分析，由受力平衡可得F＝FTDCtan α，对C点进行受力分析，由受力平衡可得FTCA＝，由于FTCD＝FTDC，可得FTCA＝，故更省力的措施是减小α角，减小β角。故选B。 9．解析：F1与F2的合力等于橡皮条的弹力，保持橡皮条结点位置不变，橡皮条的弹力不变，故F1与F2的合力大小不变，故A错误；根据共点力平衡有F1cos α＋F2sin α＝T，F1sin α＝F2cos α，解得F1＝T cos α，F2＝T sin α，可知α角自0°增大到90°过程中，F1一直变小，F2一直变大，故B错误，C、D正确。 10．解析：绳对环的作用力等于重物的重力，保持不变，故A错误；设重物重为G，绳与竖直方向的夹角为θ，绳的拉力为F，根据力的平衡可知2F cos θ＝G，缓慢释放手中的绳子，圆环两侧绳间夹角变小，绳上拉力变小，故B错误；每侧绳的拉力的竖直分力等于重物重力的一半，对工人研究可知，平台对工人的支持力等于工人的重力与重物重力的一半之和，即平台对工人的支持力保持不变，故C错误；平台对工人的摩擦力等于绳的拉力的水平分力，即Ff＝G tan θ，因此平台对工人的摩擦力逐渐减小，故D正确。 11．解析：取整体为研究对象，地面所受M的压力不变，总等于二者的总重力，故A错误；圆柱体E受重力G、拉力F、半圆柱体的支持力FN作用处于平衡状态，这三个力构成封闭三角形，如图所示， 开始时FN与竖直方向成60°角，对应图中的最大三角形，此时拉力F和半圆柱体的支持力FN都最大，其大小分别为Fm＝G tan 60°＝G，FNm＝＝2G，随着E向上移动，三角形逐渐减小，拉力F、半圆柱体的支持力FN都逐渐减小，当E移动到M顶端时，F减小到零，FN减小到G，故C错误，D正确；取整体为研究对象，地面对M的摩擦力等于拉力F，所以摩擦力随拉力F的减小而减小，故B错误。 12．解析：木箱缓慢靠近小孩可认为木箱始终处于受力平衡状态，对木箱受力分析如图， 水平方向有F cos θ＝Ff，竖直方向有F sin θ＋FN＝mg，摩擦力为Ff＝μFN，联立得F＝，FN＝，其中tan φ＝，在木箱缓慢靠近小孩的过程中，θ逐渐增大，木箱受到的摩擦力、支持力减小，根据牛顿第三定律可知木箱对地面的压力、木箱对地面的摩擦力逐渐减小，木箱对细绳的拉力可能先减小后增大，不可能先增加后减小，根据力的合成可知木箱对地面的总作用力F总＝，随θ增大而减小。故A、D错误，B、C正确。 13．解析：对球施加水平推力前，以尖劈和球整体为研究对象，如图1，可知轻绳的拉力FT＝(M＋m)g sinθ，斜面对尖劈的支持力FN1＝(M＋m)g cos θ，以球为研究对象，如图2，可知轻绳的拉力FT＝，联立解得，故C错误。 以球为研究对象，可知对球施加水平推力后不影响竖直方向力的大小，轻绳的拉力不变，如图3，故A错误。以尖劈和球整体为研究对象，对球施加水平推力后，如图4，有FN1′＝(M＋m)g cosθ＋F sin θ，总重力不变，可得斜面对尖劈的弹力变大，即尖劈对斜面的压力变大；轻绳拉力FT不变，总重力不变，施加推力F后，要保持平衡，有FT＋F cos θ＝(M＋m)g sin θ＋Ff，则斜面对尖劈的摩擦力沿斜面向下，斜面对尖劈的摩擦力不可能为0，故B正确，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $