第09讲 共点力的动态平衡(专项训练)(黑吉辽蒙专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-08-04
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摘要:
**基本信息**
以平衡三角形法等核心方法为纲,通过基础-重难-真题三级进阶,系统构建共点力动态平衡解题体系,强化科学思维与模型迁移能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|11题(含多选)|平衡三角形法、相似三角形法、正弦定理法|从方法原理出发,通过斜面、圆环等模型巩固动态平衡基本规律|
|重难·创新演练|5题(新考法/情境)|结合生活实际(如颈部模型)、新角度应用|在基础方法上拓展,通过创新情境提升科学推理与模型建构能力|
|真题·实战演练|1题(高考真题)|聚焦共点力动态平衡高频考点|链接高考命题趋势,检验方法迁移与综合应用能力|
内容正文:
第09讲 共点力的动态平衡(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
重难·创新演练 9
真题·实战演练 13
模拟·基础演练
考查重点:平衡三角形法、相似三角形法、正弦定理法
1.(辽宁25-26高一期中)(多选)如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )
A.斜面对球的支持力逐渐增大
B.斜面对球的支持力逐渐减小
C.挡板对小球的弹力先减小后增大
D.挡板对小球的弹力先增大后减小
【答案】BC
【解析】 对小球受力分析知,小球受到重力mg、斜面的支持力FN1和挡板的弹力FN2,如图,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,小球所受的合力为零,根据平衡条件得知,FN1和FN2的合力与重力mg大小相等、方向相反,作出小球在三个不同位置力的受力分析图,由图看出,斜面对小球的支持力FN1逐渐减小,挡板对小球的弹力FN2先减小后增大,当FN1和FN2垂直时,弹力FN2最小,故选项B、C正确,A、D错误
2.(黑龙江2026高三一模)如图,一粗糙的固定斜杆与水平方向成θ角,一定质量的滑环A静止悬挂在杆上某位置。现用一根轻质细绳AB一端与滑环A相连,另一端与小球B相连,且轻绳AB与斜杆垂直。另一轻质细绳BC沿水平方向拉小球B,使小球B保持静止。将水平细绳BC的C端沿圆弧缓慢移动到竖直位置,B的位置始终不变,则在此过程中( )
A.轻绳AB上的拉力先减小后增大
B.轻绳BC上的拉力先增大后减小
C.斜杆对A的支持力一直在减小
D.斜杆对A的摩擦力一直在减小
【答案】 C
【解析】 由题意知,小球B处于平衡,对小球受力分析如图甲所示,BC由水平方向变到竖直方向,由矢量三角形的动态分析可以看出,轻绳BC上的拉力先减小后增大,轻绳AB上的拉力一直在减小,故A、B错误;滑环A处于静止,对A受力分析如图乙所示。
甲 乙
由于AB绳对A的拉力FT一直在减小,故斜杆对A的支持力也一直在减小,斜杆对A的摩擦力一直等于mAgsin θ,保持不变,故C正确,D错误。
3.(25-26高一上·辽宁·期中)如图所示,将一个倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面上方固定一半径为的半圆形框架,框架由粗糙的细杆做成,细杆上套一个轻小圆环A,A上连一长度为的轻绳,轻绳另一端连小球(可视为质点),开始时轻绳与斜面平行。现给小圆环施加一始终沿半圆形细杆切线方向的拉力,使圆环缓慢移动,直到轻绳竖直,整个过程小球位置不变,圆环重力不计,则下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力逐渐变小 B.小球对斜面的压力逐渐变大
C.半圆形杆对圆环A的摩擦力逐渐变大 D.拉力逐渐变小
【答案】C
【详解】AB.对小球B进行受力分析
由受力分析结合牛顿第三定律,可知小球B对斜面的压力逐渐变小,细绳的拉力逐渐变大,故AB错误;
CD.对小圆环A进行受力分析则;;因为逐渐增大,,所以不断增大,即半圆形杆对A的弹力逐渐增大,所以摩擦力不断增大,所以拉力F逐渐变大,故C正确,D错误。
故选C。
4.(25-26高一下·黑龙江·期中)如图所示,一质量为m的小球,用轻绳悬挂于天花板上,通过劲度系数为k的轻弹簧对小球施加一水平向右的作用力F,使轻绳与竖直方向的夹角θ=37°,小球处于静止状态。现在使F沿逆时针方向缓慢转动90°,弹簧始终处于弹性限度内,小球的位置保持不变,重力加速度大小为g,则该过程中弹簧的伸长量不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对小球受力分析
由于小球的位置不变,所以当弹簧垂直于轻绳时,弹簧弹力为最小值
即弹簧形变最小值为
当弹簧处于水平方向时,弹簧弹力为
即弹簧形变量为
当弹簧处于竖直方向时,弹簧最大弹力为
即弹簧形变量为
故选A。
5.(2026·吉林·二模)如图,AC是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重力为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小,直到∠BCA=30°。此过程中,轻杆BC所受的力( )
A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.大小不变 D.先减小后增大
【答案】 C
【解析】 以结点B为研究对象,分析受力情况,如图所示,根据平衡条件可知,F、FN的合力F合与G大小相等、方向相反。根据相似三角形得=,且F合=G,则有FN=G,现使∠BCA缓慢变小的过程中,AC、BC不变,即FN不变,则轻杆BC所受的力大小不变,C正确,A、B、D错误。
6.(25-26高一上·吉林·期中)如图所示,光滑的半圆环沿竖直方向固定,M点为半圆环的最高点,N点为与圆心O等高的点,直径MH沿竖直方向,光滑的定滑轮固定在M处,另一小圆环穿过半圆环用质量不计的轻绳拴接并跨过定滑轮。开始小圆环处在半圆环的H点,拉动小圆环使其缓慢地运动到M点。滑轮大小可以忽略,在运动过程中,下列说法正确的是( )
A.半圆环对小圆环的作用力始终指向圆心
B.半圆环对小圆环的作用力大小一直在变小
C.半圆环对小圆环的作用力大小始终等于小圆环重力
D.小圆环受到的绳拉力、半圆环的支持力及小圆环的重力始终不能相等
【答案】C
【详解】A.拉动小半圆环使其缓慢地运动到M点,则有小圆环处于三力平衡状态,其受力分析如图所示,受重力mg,半圆环对小圆环的弹力FN和轻绳的拉力T,由图可知,半圆环对小圆环的作用力不是指向圆心,A错误;
BCD.由相似三角形可得;
由图中的几何关系可知,MP变小,MO=OP恒定不变,则有T变小,解得
不变,BD错误,C正确。
故选C。
7.(25-26高一上·内蒙古·第二次月考)表面光滑的四分之一圆柱体紧靠墙角放置,其横截面如图所示。细绳一端连接小球,另一端绕过P处滑轮,小球在外力F拉动下从A点缓慢移动到B点。已知AP长度是BP长度的2倍,则小球在A处时的绳子拉力与小球在B处时绳子拉力的比为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】C
【详解】由于小球是缓慢移动的,可以认为小球始终处于平衡状态,设在A、B两点时绳子的拉力分别为、。在A点处,小球受到重力、拉力、支持力的作用,三个力将构成一个闭合的矢量三角形,这个三角形与相似,则有;同理,在B处有;由于;所以
故选C。
8.(2026高一下·黑龙江·开学考)(多选)如图所示,表面光滑的半球形物体固定在水平面上,光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方,轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点,另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连,DA水平.现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前),下列说法正确的是( )
A.弹簧变短 B.弹簧变长
C.小球对半球的压力不变 D.小球对半球的压力变大
【答案】 AC
【解析】 以小球为研究对象,受力分析如图,小球受重力G、细绳的拉力FT和半球面的支持力FN,作出FN、FT的合力F,由平衡条件得知F=G,根据三角形相似可得==,将F=G代入得:FN=G,FT=G,将细绳固定点A向右缓慢平移,DO、PO不变,PD变小,可知FT变小,FN不变,即弹簧的弹力变小,弹簧变短,由牛顿第三定律知小球对半球的压力不变,故A、C正确,B、D错误
9.(25-26高一上·内蒙古·期中)如图所示,半径为R的圆环竖直放置,长度为R的不可伸长的轻细绳OA、OB,一端固定在圆环上,另一端在圆心O处连接并悬挂一质量为m的重物,初始时OA处于水平状态。把圆环沿地面向右缓慢转动,直到OA绳处于竖直状态,这个过程中( )
A.OA绳的拉力逐渐增大
B.OA绳的拉力先增大后减小
C.OB绳的拉力先增大后减小
D.OB绳的拉力先减小后增大
【答案】B
【解析】以重物为研究对象,重物受到重力mg、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2三个力而平衡,构成矢量三角形,置于几何圆中如图:;在转动的过程中,OA绳的拉力F1先增大,转过直径后开始减小,OB绳的拉力F2开始处于直径上,转动后一直减小,B正确,A、C、D错误
10.(25-26高一上·辽宁·第二次月考)如图所示为一种儿童玩具,在以O点为圆心的四分之一竖直圆弧轨道AB上,有一个光滑的球(不能视为质点),O′为小球的圆心,挡板OM沿着圆弧轨道的半径,以O点为转轴,从竖直位置开始推着小球缓慢顺时针转动(水平向里看),到小球触到水平线的过程中( )
A.挡板OM对球支持力逐渐增大
B.挡板OM对球支持力逐渐减小
C.圆弧AB对球弹力先增大后减小
D.圆弧AB对球弹力先减小后增大
【答案】A
【详解】挡板OM对球支持力为,圆弧AB对球弹力为小球在转动过程中的受力如图所示
小球在缓慢转动过程中保持动态平衡,三力可以构成闭合三角形,根据拉密原理(正弦定理在三力平衡中的应用)根据几何关系可知,在小球从竖直位置开始推着小球缓慢顺时针转动的过程中,保持不变,由钝角逐渐减小,由直角逐渐增大
AB.根据,由钝角逐渐减小,则挡板OM对球支持力逐渐增大,A正确,B错误;
CD.根据,由直角逐渐增大,圆弧AB对球弹力逐渐减小,CD错误。
故选A。
11.(25-26高一上·吉林·期中)如图所示,轻绳两端固定在一硬质轻杆上的A、B两点,在轻绳中点O系一重物。现将杆顺时针在竖直面内缓慢旋转,使OA从水平位置转到竖直位置的过程中,绳OA、OB的张力FA和FB的大小变化情况是( )
A.FA先增大后减小,FB一直减小
B.FA先减小后增大,FB一直增大
C.FA先减小后增大,FB先增大后减小
D.FA先增大后减小,FB先减小后增大
【答案】A
【解析】合力大小不变,等于mg,方向不变,两个分力的夹角不变,根据三角形定则作图,如图所示。由图可知,当OA从水平位置转到竖直位置的过程中,FA先增大后减小,FB一直减小,选项A正确。
重难·创新演练
设题创新:结合生活实际;当下热点;新角度、新情境进行考查
1.▶新考法◀(25-26高一上·黑龙江·期中)如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态,P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ,将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°,框架与小球始终保持静止状态.在此过程中下列说法正确的是( )
A.地面对框架的摩擦力始终为零
B.框架对小球的支持力先减小后增大
C.拉力F的最小值为mgcosθ
D.框架对地面的压力先增大后减小
【答案】C
【详解】BC.以小球为研究对象,分析受力情况,作出受力示意力图,如图所示,根据几何关系可知,当F顺时针转动至竖直向上之前,支持力逐渐减小,F先减小后增大,当F的方向沿圆的切线方向向上时,F最小,此时为F=mgcosθ故B错误,C正确;
A.以框架与小球组成的整体为研究对象,整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由图可知,F在顺时针方向转动的过程中,F沿水平方向的分力逐渐减小,所以地面对框架的摩擦力始终在减小,故A错误;
D.以框架与小球组成的整体为研究对象,整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由图可知,F在顺时针方向转动的过程中,F沿竖直方向的分力逐渐增大,所以地面对框架的支持力始终在减小,框架对地面的压力始终在减小,故D错误。
故选C。
2.▶新角度◀(25-26高一上·黑龙江·期末)如图,物体所受重力为40N,用细绳悬于O点,绳所能承受的最大拉力为50N。现用细绳绑住绳的A点,再用水平力向右方缓慢牵引A点,下列说法正确的是( )
A.水平力向右一定恒力
B.逐渐右拉的过程中,AB绳拉力大小逐渐减小
C.绳的拉力为10N时,段刚被拉断
D.绳的拉力为30N时,段刚被拉断
【答案】D
【详解】设段绳与竖直方向夹角为,则根据结点A处于动态平衡状态对结点A受力分析得三段绳上的力、、分别为,,
A.水平向右的力随绳与竖直方向夹角的增大而增大。故A错误;B错误;
CD.段刚被拉断时,则,即。此时
故C错误,D正确。
故选D。
1
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3.▶新考法◀(25-26高一上·黑龙江·期末)(多选)如图,用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直固定,直径竖直,O为圆心,最高点B处固定一光滑轻质滑轮,质量为m的小环A穿在半圆环上。现用轻绳一端拴在A上,另一端跨过滑轮用力F拉住,开始时AB间轻绳与竖直方向的夹角为θ,小环处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小环沿光滑半圆环上升一小段距离。小环A及滑轮B大小不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳与竖直方向的夹角为θ时,F=mgcosθ
B.小环沿光滑半圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐减小
C.小环沿光滑半圆环上升过程中,小环所受支持力大小不变
D.小环沿光滑半圆环上升过程中,小环所受支持力逐渐增大
【答案】BC
【详解】A.在物块缓慢向上移动的过程中,小环A处于平衡状态,选取小环A为研究对象,进行受力分析,小环A受到重力mg、绳子的拉力F和铁丝对A的支持力N,根据平衡条件知mg与N的合力与绳子的拉力F等大反向共线,作出mg与N的合力,如图所示
由三角形相似得可得N=mg根据力的合成可得,故A错误;
B.由上可得小环A沿光滑半圆环缓慢向上移动,AB变小,OB不变,则F变小,故B正确;
CD.由上可得小环沿光滑半圆环上升过程中OA、OB都不变,则N大小不变,方向始终背离圆心,故C正确,D错误。
故选BC。
4.▶新考法◀(25-26高一·辽宁·期末)(多选)如图所示,四分之一圆柱体P放在水平地面上,右侧与一块固定的竖直挡板Q接触;球心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A,一根轻绳跨过定滑轮,一端和置于圆柱体P上的小球(质量为m)连接,另一端系在固定竖直杆上的点,一钩码(质量为)挂在间的轻绳上,整个装置处于静止状态。不计一切摩擦。若在钩码下方再加挂一个钩码,整个装置再次处于静止状态时,小球依然处于圆柱体P上,则此时与先前整个装置处于静止状态时相比( )
A.轻绳的张力减小 B.P对小球的弹力增大
C.P对Q的压力减小 D.P对地面的压力减小
【答案】AC
【详解】AB.小球受重力,对它的支持力以及轻绳对它的拉力,其受力如图所示
由相似三角形可知其中,为四分之一圆柱体的半径,为定滑轮左侧轻绳的长度,在钩码下方再加挂一个钩码,钩码下移,小球将沿圆柱体上移,小球再次静止时,由于、、不变,减少,则大小不变,减小,即轻绳的张力减小,对小球的弹力大小不变,A正确,B错误;
C.以小球和为整体进行受力分析,根据水平方向受力平衡可得,为定滑轮左侧轻绳与竖直方向的夹角,由于减小,减小,可知对的支持力减小,根据牛顿第三定律可知对的压力减小,C正确;
D.以圆柱体为对象进行受力分析,根据竖直方向受力平衡可得,为小球对圆柱体的压力与水平方向的夹角,由于大小不变,增大,可知地面对的支持力增大,根据牛顿第三定律可知对地面的压力增大,D错误;
故选AC。
5.▶新情境◀(2026·黑龙江·二模)(多选)长时间低头会引起颈部的疾病。将人体头颈部简化为如图所示的模型,A点为头部的重心,AO为提供支持力的颈椎(可视为轻杆),可绕O点转动,AB为提供拉力的肌肉(可视为轻绳)。当人体直立时,如图甲,颈椎所承受的压力大小等于头部的重力大小G;当低头时,如图乙,颈椎受到的压力会随之变化,颈部肌肉会张紧提供拉力。若某人低头时,AO、AB与竖直方向的夹角分别为30°、60°,此时( )
A.颈椎受到的压力为 B.颈椎受到的压力为2G
C.颈部肌肉的拉力为 D.颈部肌肉的拉力为G
【答案】AD
【详解】当某人低头时,AO、AB与竖直方向的夹角分别为30°、60°,根据几何关系结合正弦定理可得;解得;FT = G;
故选AD。
真题·实战演练
高频考点:共点力的动态平衡
1.(2022·河北·高考真题)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点,将木板以底边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
【答案】B
【详解】AB.设两绳子对圆柱体的拉力的合力为,木板对圆柱体的支持力为,绳子与木板夹角为,从右向左看如图所示;在矢量三角形中,根据正弦定理;
在木板以直线为轴向后方缓慢转动直至水平过程中,不变,从逐渐减小到0,又;且;可知;则
可知从锐角逐渐增大到钝角;由于不断减小,可知不断减小,先增大后减小,可知先增大后减小,结合牛顿第三定律可知,圆柱体对木板的压力先增大后减小,故A错误、B正确;
CD.设两绳子之间的夹角为,绳子拉力为,则可得不变,逐渐减小,可知绳子拉力不断减小,故CD错误。
故选B。
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第09讲 共点力的动态平衡(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
1.【答案】BC
2.【答案】 C
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】 C
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】 AC
9.【答案】B
10.【答案】A
11.【答案】A
重难·创新演练
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】BC
4.【答案】AC
5.【答案】AD
真题·实战演练
1.【答案】B
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第09讲 共点力的动态平衡(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
重难·创新演练 6
真题·实战演练 9
模拟·基础演练
考查重点:平衡三角形法、相似三角形法、正弦定理法
1.(辽宁25-26高一期中)(多选)如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )
A.斜面对球的支持力逐渐增大
B.斜面对球的支持力逐渐减小
C.挡板对小球的弹力先减小后增大
D.挡板对小球的弹力先增大后减小
2.(黑龙江2026高三一模)如图,一粗糙的固定斜杆与水平方向成θ角,一定质量的滑环A静止悬挂在杆上某位置。现用一根轻质细绳AB一端与滑环A相连,另一端与小球B相连,且轻绳AB与斜杆垂直。另一轻质细绳BC沿水平方向拉小球B,使小球B保持静止。将水平细绳BC的C端沿圆弧缓慢移动到竖直位置,B的位置始终不变,则在此过程中( )
A.轻绳AB上的拉力先减小后增大
B.轻绳BC上的拉力先增大后减小
C.斜杆对A的支持力一直在减小
D.斜杆对A的摩擦力一直在减小
3.(25-26高一上·辽宁·期中)如图所示,将一个倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面上方固定一半径为的半圆形框架,框架由粗糙的细杆做成,细杆上套一个轻小圆环A,A上连一长度为的轻绳,轻绳另一端连小球(可视为质点),开始时轻绳与斜面平行。现给小圆环施加一始终沿半圆形细杆切线方向的拉力,使圆环缓慢移动,直到轻绳竖直,整个过程小球位置不变,圆环重力不计,则下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力逐渐变小
B.小球对斜面的压力逐渐变大
C.半圆形杆对圆环A的摩擦力逐渐变大
D.拉力逐渐变小
4.(25-26高一下·黑龙江·期中)如图所示,一质量为m的小球,用轻绳悬挂于天花板上,通过劲度系数为k的轻弹簧对小球施加一水平向右的作用力F,使轻绳与竖直方向的夹角θ=37°,小球处于静止状态。现在使F沿逆时针方向缓慢转动90°,弹簧始终处于弹性限度内,小球的位置保持不变,重力加速度大小为g,则该过程中弹簧的伸长量不可能是( )
A. B. C. D.
5.(2026·吉林·二模)如图,AC是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重力为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小,直到∠BCA=30°。此过程中,轻杆BC所受的力( )
A.逐渐减小 B.逐渐增大
C.大小不变 D.先减小后增大
6.(25-26高一上·吉林·期中)如图所示,光滑的半圆环沿竖直方向固定,M点为半圆环的最高点,N点为与圆心O等高的点,直径MH沿竖直方向,光滑的定滑轮固定在M处,另一小圆环穿过半圆环用质量不计的轻绳拴接并跨过定滑轮。开始小圆环处在半圆环的H点,拉动小圆环使其缓慢地运动到M点。滑轮大小可以忽略,在运动过程中,下列说法正确的是( )
A.半圆环对小圆环的作用力始终指向圆心
B.半圆环对小圆环的作用力大小一直在变小
C.半圆环对小圆环的作用力大小始终等于小圆环重力
D.小圆环受到的绳拉力、半圆环的支持力及小圆环的重力始终不能相等
7.(25-26高一上·内蒙古·第二次月考)表面光滑的四分之一圆柱体紧靠墙角放置,其横截面如图所示。细绳一端连接小球,另一端绕过P处滑轮,小球在外力F拉动下从A点缓慢移动到B点。已知AP长度是BP长度的2倍,则小球在A处时的绳子拉力与小球在B处时绳子拉力的比为( )
A. B. C.2 D.4
8.(2026高一下·黑龙江·开学考)(多选)如图所示,表面光滑的半球形物体固定在水平面上,光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方,轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点,另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连,DA水平.现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前),下列说法正确的是( )
A.弹簧变短 B.弹簧变长
C.小球对半球的压力不变 D.小球对半球的压力变大
9.(25-26高一上·内蒙古·期中)如图所示,半径为R的圆环竖直放置,长度为R的不可伸长的轻细绳OA、OB,一端固定在圆环上,另一端在圆心O处连接并悬挂一质量为m的重物,初始时OA处于水平状态。把圆环沿地面向右缓慢转动,直到OA绳处于竖直状态,这个过程中( )
A.OA绳的拉力逐渐增大
B.OA绳的拉力先增大后减小
C.OB绳的拉力先增大后减小
D.OB绳的拉力先减小后增大
10.(25-26高一上·辽宁·第二次月考)如图所示为一种儿童玩具,在以O点为圆心的四分之一竖直圆弧轨道AB上,有一个光滑的球(不能视为质点),O′为小球的圆心,挡板OM沿着圆弧轨道的半径,以O点为转轴,从竖直位置开始推着小球缓慢顺时针转动(水平向里看),到小球触到水平线的过程中( )
A.挡板OM对球支持力逐渐增大
B.挡板OM对球支持力逐渐减小
C.圆弧AB对球弹力先增大后减小
D.圆弧AB对球弹力先减小后增大
11.(25-26高一上·吉林·期中)如图所示,轻绳两端固定在一硬质轻杆上的A、B两点,在轻绳中点O系一重物。现将杆顺时针在竖直面内缓慢旋转,使OA从水平位置转到竖直位置的过程中,绳OA、OB的张力FA和FB的大小变化情况是( )
A.FA先增大后减小,FB一直减小
B.FA先减小后增大,FB一直增大
C.FA先减小后增大,FB先增大后减小
D.FA先增大后减小,FB先减小后增大
重难·创新演练
设题创新:结合生活实际;当下热点;新角度、新情境进行考查
1.▶新考法◀(25-26高一上·黑龙江·期中)如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态,P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ,将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°,框架与小球始终保持静止状态.在此过程中下列说法正确的是( )
A.地面对框架的摩擦力始终为零
B.框架对小球的支持力先减小后增大
C.拉力F的最小值为mgcosθ
D.框架对地面的压力先增大后减小
2.▶新角度◀(25-26高一上·黑龙江·期末)如图,物体所受重力为40N,用细绳悬于O点,绳所能承受的最大拉力为50N。现用细绳绑住绳的A点,再用水平力向右方缓慢牵引A点,下列说法正确的是( )
A.水平力向右一定恒力
B.逐渐右拉的过程中,AB绳拉力大小逐渐减小
C.绳的拉力为10N时,段刚被拉断
D.绳的拉力为30N时,段刚被拉断
3.▶新考法◀(25-26高一上·黑龙江·期末)(多选)如图,用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直固定,直径竖直,O为圆心,最高点B处固定一光滑轻质滑轮,质量为m的小环A穿在半圆环上。现用轻绳一端拴在A上,另一端跨过滑轮用力F拉住,开始时AB间轻绳与竖直方向的夹角为θ,小环处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小环沿光滑半圆环上升一小段距离。小环A及滑轮B大小不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳与竖直方向的夹角为θ时,F=mgcosθ
B.小环沿光滑半圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐减小
C.小环沿光滑半圆环上升过程中,小环所受支持力大小不变
D.小环沿光滑半圆环上升过程中,小环所受支持力逐渐增大
4.▶新考法◀(25-26高一·辽宁·期末)(多选)如图所示,四分之一圆柱体P放在水平地面上,右侧与一块固定的竖直挡板Q接触;球心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A,一根轻绳跨过定滑轮,一端和置于圆柱体P上的小球(质量为m)连接,另一端系在固定竖直杆上的点,一钩码(质量为)挂在间的轻绳上,整个装置处于静止状态。不计一切摩擦。若在钩码下方再加挂一个钩码,整个装置再次处于静止状态时,小球依然处于圆柱体P上,则此时与先前整个装置处于静止状态时相比( )
A.轻绳的张力减小
B.P对小球的弹力增大
C.P对Q的压力减小
D.P对地面的压力减小
5.▶新情境◀(2026·黑龙江·二模)(多选)长时间低头会引起颈部的疾病。将人体头颈部简化为如图所示的模型,A点为头部的重心,AO为提供支持力的颈椎(可视为轻杆),可绕O点转动,AB为提供拉力的肌肉(可视为轻绳)。当人体直立时,如图甲,颈椎所承受的压力大小等于头部的重力大小G;当低头时,如图乙,颈椎受到的压力会随之变化,颈部肌肉会张紧提供拉力。若某人低头时,AO、AB与竖直方向的夹角分别为30°、60°,此时( )
A.颈椎受到的压力为
B.颈椎受到的压力为2G
C.颈部肌肉的拉力为
D.颈部肌肉的拉力为G
真题·实战演练
高频考点:共点力的动态平衡
1.(2022·河北·高考真题)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点,将木板以底边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
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