2027届高三物理一轮专项练习：专题十四 物体动态平衡问题

专题十四 物体动态平衡问题 一、单项选择题 1．某品牌最新推出的懒人神器——喷雾微湿平板拖把如图所示，使用该拖把拖地，既能润湿地面还能保护地板。日常使用过程中，某人单手持握拖把杆，沿着拖把杆用与水平方向成θ角的推力F推动拖把，在θ逐渐减小到零的过程中，拖把一直沿水平地面移动（可近似看成匀速直线运动）。关于拖把的受力，下列说法正确的是（　　） A．推力F一直增大 B．推力F先减小后增大 C．拖把受到的摩擦力先增大后减小 D．拖把受到的摩擦力一直减小 2．如图甲所示，工人用叉车拉石墩时，可简化为如图乙所示模型，保持固定，叉车臂与水平方向夹角为。不计球形石墩表面摩擦，叉车和石墩始终保持相对静止，在叉车匀速运动的过程中，若从缓慢增加为，叉车臂对石墩的作用力和车把对石墩的作用力的大小变化为（　　） A．一直增大 B．先增加后减小 C．先减小后增加 D．一直在增大 3．如图所示，竖直平面内有一半径为R的铁圆环，环上A、B两点间距为R且位于同一水平直线上，一根长为2R的不可伸长的轻绳两端分别固定于A、B两点。现用一光滑挂钩系一重物挂在轻绳上，让圆环以圆心为轴在竖直平面内顺时针缓慢转过60°。重物和轻绳（A、B两点除外）与铁圆环均无作用力。则下列叙述正确的是（　　） A．绳上的张力变大 B．绳上的张力变小 C．绳上的张力不变 D．绳上的张力先变大后变小 4．一重物用细绳OC悬于O点，现用细绳AB绑住绳OC的A点，再用一水平力通过BA绳牵引A点，让OA绳与竖直方向夹角缓慢增大。则（　　） A．OA绳的拉力不断减小 B．OA绳的拉力不断增大 C．BA绳的拉力不断减小 D．由于OA、BA绳的拉力都在不断增大，所以OA、BA绳拉力的合力也不断增大 5．如图所示，轻绳与轻杆的质量均可忽略，轻杆A端用光滑铰链固定，B端吊一重物，滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计）。现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力将B端缓慢上拉，在杆达到竖直前（　　） A．绳子的拉力大小不变 B．绳子的拉力增大 C．轻杆的弹力增大 D．轻杆的弹力大小不变 6．如图所示，橡皮筋一端连接在天花板上，另一端连接在滑轮上，与竖直方向夹角为，绕过滑轮的轻绳一端悬挂一质量为的重物，另一端施加水平力，重物保持静止，现使在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过，不计滑轮质量及一切摩擦，橡皮筋始终在弹性限度内，此过程中重物始终处于平衡状态，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．转动过程中变小 B．转动过程中变大 C．转动过程中橡皮筋长度变短 D．转过时，橡皮筋上的弹力大小为 7．如图所示，点为固定在竖直面内半径为的圆的圆心，点为光滑圆上的最高点，将质量为的小环（视为质点）套在圆上，一段轻绳一端固定在点，另一端系在小环上，小环静止，轻绳的长度为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．轻绳上的拉力大小为 B．圆对小环的作用力大小为 C．假设仅减小绳长，则圆对小环的作用力增大 D．假设仅减小绳长，则圆对小环的作用力减小 8．如图所示，一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙水平地面上，物块（可看做质点）静置于槽内最底部的A点。现用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹槽缓慢推至B点，整个过程中凹槽始终保持静止。设物块受到凹槽的支持力为FN，则在上述过程中下列说法正确的是（　　） A．F一直增大 B．FN先增大后减小 C．地面对凹槽的支持力保持不变 D．地面对凹槽的摩擦力一直减小 9．如图甲，趣味运动会上有一种“背夹球”游戏，A、B两个运动员在水平地面上背夹球完成各种动作。其过程可以简化为图乙，假设两运动员背部给球的压力均在同一竖直面内，不计A、B与球之间的摩擦，现保持A背部竖直，B背部倾斜且其与竖直方向的夹角缓慢增大，而球保持静止，在此过程中（　　） A．A对球的弹力增大 B．B对球的支持力增大 C．B对地面的摩擦力不变 D．B对地面的压力不变 10．如图所示，一物块放置在粗糙水平面上，其上固定一“”型轻杆，轻绳一端固定在杆上，另一端竖直悬挂一小球，在始终垂直于绳的外力作用下将小球缓慢拉起，在轻绳由竖直被拉到水平的过程中，物块始终保持静止，则此过程中（ ） A．外力先增大后减小 B．轻绳拉力先减小后增大 C．地面对物块的支持力一直增大 D．地面对物块的摩擦力先增大后减小 11．如图所示，轻质细线OA、OB、OC系于O点。A端固定于天花板上，B端与水平桌面上的物块乙相连，C端系有物块甲。初始时OA与竖直方向的夹角为，OB与水平方向平行。现对物块甲施加水平向右的外力F，在保持O点位置不变的情况下，使物块甲缓慢向右上方移动少许，在移动过程中，乙始终静止。下列说法正确的是（　　） A．物块乙所受合力逐渐增大 B．细线OC上的弹力逐渐减小 C．细线OA上的弹力不变 D．外力F逐渐减小 12．如图所示，斜面C静止于水平面上，上表面水平的物体B置于斜面C上，半圆柱物体A置于B的上表面，初始时刻A、B、C均静止。现给A施加大小不变的力F，F由水平向右顺时针旋至竖直向下的过程中A、B、C仍能保持静止，则该过程中（ ） A．C对B的摩擦力一直减小 B．B对A的作用力一直增大 C．地面对C的摩擦力先减小后增大 D．C对地面的作用力先增大后减小 13．如图甲、乙所示，某工厂将圆柱形工件a放在倾角为θ的斜面上，为防止工件滚动，在其下方垫一段半径与a相同的半圆柱体b。若逐渐减小斜面倾角θ，a、b始终处于静止状态，不计a与各接触面的摩擦，b的质量很小。则（ ） A．斜面对a的弹力变大 B．斜面对a的弹力先变大后变小 C．b对a的弹力逐渐变大 D．b对a的弹力不变 14．如图所示，木块甲在光滑的水平面上，质量为m的球乙置于木块与光滑竖直墙壁之间，在水平向左的推力F作用下，系统处于静止状态。其中O点为乙的球心，A点为甲、乙之间的接触点，OA与竖直方向的夹角为30°，取重力加速度大小为g。则（　　） A．推力F的大小为mg B．球乙对木块甲的支持力大小为mg C．若木块甲左移少许系统仍静止，墙壁对球乙的支持力变大 D．若木块甲左移少许系统仍静止，地面对木块甲的支持力变大 二、多项选择题 15．一个空心圆柱形纸筒按如图甲所示的方式水平放置在两摞书所形成的台阶之间，从前往后的示意图如图乙所示。已知空心圆柱左侧所靠的书壁为竖直面，不计纸筒受到的摩擦力。现略微减小两本书之间的距离，关于纸筒所受支持力的变化，下述分析正确的是（ ） A．左侧书对纸筒的支持力变大 B．左侧书对纸筒的支持力变小 C．右侧书对纸筒的支持力变大 D．右侧书对纸筒的支持力变小 16．如图，将一个光滑铅球放在斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。现将挡板绕O点，沿逆时针方向缓慢旋转至水平。在转动的过程中（　　） A．挡板对铅球的弹力逐渐增大 B．斜面对铅球的弹力逐渐减小 C．挡板对铅球的弹力先减小后增大 D．斜面对铅球的弹力先增大后减小 17．轻绳与竖直方向的夹角为，另一轻绳绕过滑轮，一端连着一重物，某人拉着轻绳的另一端水平向右运动，将重物缓慢吊起，绕过滑轮的两段轻绳的夹角为。对重物被缓慢吊起的过程，下列说法正确的是（　　） A．连接重物的轻绳上的拉力变小 B．夹角与夹角的比值不变 C．连接滑轮的轻绳上的弹力不变 D．人与地面之间的摩擦力逐渐增大 18．如图所示，一个铁球在水平推力的作用下静止于竖直光滑墙壁和光滑斜面之间。推力的作用线通过球心，若水平推力缓慢增大，则在此过程中（　　） A．球对墙的压力先增大后不变 B．球对斜面的压力越来越小 C．球对墙的压力一直增大 D．球对斜面的压力不变 19．如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环套在固定竖直杆MN上.现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大，在此过程中圆环B始终处于静止状态，下列说法正确的是（ ） A．水平力F逐渐增大 B．绳对圆环B的弹力变小 C．杆对圆环B的摩擦力不变 D．杆对圆环B的弹力不变 20．如图所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时沿顺时针方向转过90°，且保持两绳之间的夹角不变（），物体保持静止状态。在旋转过程中，设绳OA的拉力为，绳OB的拉力为，则（ ） A．先减小后增大 B．先增大后减小 C．逐渐减小 D．最终变为零 21．如图所示，四分之一圆柱体P放在水平地面上，圆心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，质量为m的小球连接，另一端系在固定竖直杆上的B点，一质量为m0的钩码挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。除圆柱体与地面之间的摩擦以外，其它摩擦不计。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．轻绳的张力增大 B．P对小球的弹力增大 C．地面对P的摩擦力减小 D．P对地面的压力增大 22．如图所示，倾角30°的固定斜面上质量为m的物块和质量为M的光滑球如图放置，已知球体半径R为物块厚度h的2倍，两者均处于平衡状态，重力加速度为g，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以下判断正确的是（ ） A．球对斜面压力大小为 B．物块对斜面压力大小为 C．物块与斜面之间的动摩擦因数可能等于 D．适当减小物块厚度且两者仍能静止，物块对球的支持力将减小 试卷第14页（共15页） 第7页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题十四 物体动态平衡问题 一、单项选择题 1．某品牌最新推出的懒人神器——喷雾微湿平板拖把如图所示，使用该拖把拖地，既能润湿地面还能保护地板。日常使用过程中，某人单手持握拖把杆，沿着拖把杆用与水平方向成θ角的推力F推动拖把，在θ逐渐减小到零的过程中，拖把一直沿水平地面移动（可近似看成匀速直线运动）。关于拖把的受力，下列说法正确的是（　　） A．推力F一直增大 B．推力F先减小后增大 C．拖把受到的摩擦力先增大后减小 D．拖把受到的摩擦力一直减小 【答案】D 【详解】对拖把进行受力分析，由平衡条件，得Fcos θ-f=0，FN-（mg+Fsin θ)=0 又f=μFN，联立可得F=，当θ减小时，F一直减小；摩擦力f=μFN=μ（mg+Fsin θ），当θ、F减小时，f一直减小。 故选D。 2．如图甲所示，工人用叉车拉石墩时，可简化为如图乙所示模型，保持固定，叉车臂与水平方向夹角为。不计球形石墩表面摩擦，叉车和石墩始终保持相对静止，在叉车匀速运动的过程中，若从缓慢增加为，叉车臂对石墩的作用力和车把对石墩的作用力的大小变化为（　　） A．一直增大 B．先增加后减小 C．先减小后增加 D．一直在增大 【答案】A 【详解】在叉车匀速运动的过程中，对石墩进行受力分析，并将石墩所受的三个力进行平移构成一个首尾相接的矢量三角形，在从缓慢增加为过程中，该矢量三角形的三个顶点应落在一个圆上，如图所示 重力为圆的直径，由图可知，一直增加，一直在减小。 故选A。 3．如图所示，竖直平面内有一半径为R的铁圆环，环上A、B两点间距为R且位于同一水平直线上，一根长为2R的不可伸长的轻绳两端分别固定于A、B两点。现用一光滑挂钩系一重物挂在轻绳上，让圆环以圆心为轴在竖直平面内顺时针缓慢转过60°。重物和轻绳（A、B两点除外）与铁圆环均无作用力。则下列叙述正确的是（　　） A．绳上的张力变大 B．绳上的张力变小 C．绳上的张力不变 D．绳上的张力先变大后变小 【答案】B 【详解】圆环以圆心为轴在竖直平面内顺时针缓慢转过60°的过程中，A、B两点间水平间距减小，两段细绳夹角减小，合力与重力（mg）等大反向，即合力一定，则有，可得绳上张力减小。 故选B。 4．一重物用细绳OC悬于O点，现用细绳AB绑住绳OC的A点，再用一水平力通过BA绳牵引A点，让OA绳与竖直方向夹角缓慢增大。则（　　） A．OA绳的拉力不断减小 B．OA绳的拉力不断增大 C．BA绳的拉力不断减小 D．由于OA、BA绳的拉力都在不断增大，所以OA、BA绳拉力的合力也不断增大 【答案】B 【详解】ABC．设重物的重力为G，受力分析可知，设绳子与竖直方向夹角为，则，，随着增大，均不断增大，故B正确，AC错误；D．虽然OA、BA绳的拉力都在不断增大，但是OA、BA绳拉力的合力等于，保持不变，故D错误。 故选B。 5．如图所示，轻绳与轻杆的质量均可忽略，轻杆A端用光滑铰链固定，B端吊一重物，滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计）。现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力将B端缓慢上拉，在杆达到竖直前（　　） A．绳子的拉力大小不变 B．绳子的拉力增大 C．轻杆的弹力增大 D．轻杆的弹力大小不变 【答案】D 【详解】以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力图如图 由平衡条件得知，N和F的合力与T大小相等，方向相反，根据三角形相似可得，又，解得，，用拉力F将B端缓慢上拉过程中，AB、AO保持不变，BO变小，则N保持不变，F变小。 故选D。 6．如图所示，橡皮筋一端连接在天花板上，另一端连接在滑轮上，与竖直方向夹角为，绕过滑轮的轻绳一端悬挂一质量为的重物，另一端施加水平力，重物保持静止，现使在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过，不计滑轮质量及一切摩擦，橡皮筋始终在弹性限度内，此过程中重物始终处于平衡状态，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．转动过程中变小 B．转动过程中变大 C．转动过程中橡皮筋长度变短 D．转过时，橡皮筋上的弹力大小为 【答案】C 【详解】AC．力转动过程中，滑轮两边绳间的夹角变大，两边绳上拉力的合力减小，根据力的平衡可知，橡皮筋的弹力变小，长度变短，橡皮筋与竖直方向的夹角等于滑轮两边绳夹角的一半，因此变大，故A错误，C正确；B．重物始终处于平衡状态，所以大小始终等于，故B错误，D．由几何关系可知在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过时，滑轮两边细绳夹角为，则合力为mg，则橡皮筋上的弹力大小为，故D错误。 故选C。 7．如图所示，点为固定在竖直面内半径为的圆的圆心，点为光滑圆上的最高点，将质量为的小环（视为质点）套在圆上，一段轻绳一端固定在点，另一端系在小环上，小环静止，轻绳的长度为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．轻绳上的拉力大小为 B．圆对小环的作用力大小为 C．假设仅减小绳长，则圆对小环的作用力增大 D．假设仅减小绳长，则圆对小环的作用力减小 【答案】A 【详解】AB．如图所示，对小环受力分析，根据相似三角形知识可知， 即轻绳上的拉力大小，圆对小环的作用力大小，选项A正确、B错误； CD．同理可知，根据，仅减小绳长l，圆对小环的作用力大小不变，选项CD错误。 故选A。 8．如图所示，一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙水平地面上，物块（可看做质点）静置于槽内最底部的A点。现用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹槽缓慢推至B点，整个过程中凹槽始终保持静止。设物块受到凹槽的支持力为FN，则在上述过程中下列说法正确的是（　　） A．F一直增大 B．FN先增大后减小 C．地面对凹槽的支持力保持不变 D．地面对凹槽的摩擦力一直减小 【答案】A 【详解】AB．用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹形槽缓慢推至B点，采用图解法分析如下， 由图可知F一直增大，FN先减小后增大，故A正确，B错误；C．外力F逐渐增大，竖直向上分力也逐渐增大，取整体为研究对象可知地面对凹槽的支持力一直减小，故C错误。D．外力F逐渐增大，水平向右分力也逐渐增大，取整体为研究对象可知地面对凹槽有水平向左的摩擦力，且逐渐增大，故D错误。 故选A。 9．如图甲，趣味运动会上有一种“背夹球”游戏，A、B两个运动员在水平地面上背夹球完成各种动作。其过程可以简化为图乙，假设两运动员背部给球的压力均在同一竖直面内，不计A、B与球之间的摩擦，现保持A背部竖直，B背部倾斜且其与竖直方向的夹角缓慢增大，而球保持静止，在此过程中（　　） A．A对球的弹力增大 B．B对球的支持力增大 C．B对地面的摩擦力不变 D．B对地面的压力不变 【答案】D 【详解】AB．以球为对象，根据平衡条件可得， 解得，，由题知夹角缓慢增大，则，也缓慢增大，故、缓慢减小，故AB错误；C．以B、球为整体，水平方向根据平衡条件可得，可知地面对B的摩擦力减小，根据牛顿第三定律，可知B对地面的摩擦力减小，故C错误；D以B、球为整体，竖直方向根据平衡条件可得，可知地面对B的支持力不变，根据牛顿第三定律，可知B对地面的压力不变，故D正确。 故选D。 10．如图所示，一物块放置在粗糙水平面上，其上固定一“”型轻杆，轻绳一端固定在杆上，另一端竖直悬挂一小球，在始终垂直于绳的外力作用下将小球缓慢拉起，在轻绳由竖直被拉到水平的过程中，物块始终保持静止，则此过程中（ ） A．外力先增大后减小 B．轻绳拉力先减小后增大 C．地面对物块的支持力一直增大 D．地面对物块的摩擦力先增大后减小 【答案】D 【详解】设绳子与竖直方向的夹角为 ，小球质量为 ，物块与杆的总质量为。设绳子拉力为。A．对小球受力分析如图所示 可知，，在轻绳由竖直被拉到水平的过程中，从变化到，在增大，在减小，故外力增大，轻绳拉力在减小，故AB错误；CD．将物块、杆、绳和小球看作一个整体，设地面对物块的支持力为，设地面对物块的摩擦力为，由竖直方向受力平衡，得，解得，由水平方向受力平衡得，随着 从增大到 ，从增大到 ， 先增大后减小，地面对物块的摩擦力先增大后减小，故C错误， D正确。 故选D。 11．如图所示，轻质细线OA、OB、OC系于O点。A端固定于天花板上，B端与水平桌面上的物块乙相连，C端系有物块甲。初始时OA与竖直方向的夹角为，OB与水平方向平行。现对物块甲施加水平向右的外力F，在保持O点位置不变的情况下，使物块甲缓慢向右上方移动少许，在移动过程中，乙始终静止。下列说法正确的是（　　） A．物块乙所受合力逐渐增大 B．细线OC上的弹力逐渐减小 C．细线OA上的弹力不变 D．外力F逐渐减小 【答案】C 【详解】A．乙始终静止，静止物体合力始终为0，因此乙的合力不变，故A错误； C．将O点与甲看作整体，受力为：甲的重力、水平外力、OA的弹力、OB的水平拉力，根据平衡条件得竖直方向，和均不变，因此不变，故C正确； BD．对甲单独受力分析，甲受重力、外力、OC弹力，甲向右移动过程中，与竖直方向的夹角逐渐增大，根据平衡可得，，增大时，减小，增大，因此（OC弹力）逐渐增大，逐渐增大，故BD错误。 故选C。 12．如图所示，斜面C静止于水平面上，上表面水平的物体B置于斜面C上，半圆柱物体A置于B的上表面，初始时刻A、B、C均静止。现给A施加大小不变的力F，F由水平向右顺时针旋至竖直向下的过程中A、B、C仍能保持静止，则该过程中（ ） A．C对B的摩擦力一直减小 B．B对A的作用力一直增大 C．地面对C的摩擦力先减小后增大 D．C对地面的作用力先增大后减小 【答案】B 【详解】A．对AB整体受力分析如图所示 当力F转动时，外力F沿斜面向上的力逐渐减小至零，再沿斜面向下逐渐增大，AB整体沿斜面方向受力平衡，因此C对B的摩擦力逐渐增大，故A错误；B．A受重力、外力F和B给的作用力保持平衡状态，当力F转动时受力分析如图所示 由图可知，B对A的作用力逐渐增大，故B正确；C．对ABC整体受力分析，水平方向受力平衡，则外力F的水平分力与地面对C的摩擦力二力平衡，由上述分析可知，当力F转动时，外力F的水平分力逐渐减小，所以地面对C的摩擦力逐渐减小，故C错误；D．对ABC整体受力分析，可看成是C对地面施加外力F和ABC的重力两个力的合力，其中ABC的重力不变，当力F转动时，外力F和ABC的重力夹角减小，所以合力增大，即C对地面的作用力一直增大，故D错误。 故选B。 13．如图甲、乙所示，某工厂将圆柱形工件a放在倾角为θ的斜面上，为防止工件滚动，在其下方垫一段半径与a相同的半圆柱体b。若逐渐减小斜面倾角θ，a、b始终处于静止状态，不计a与各接触面的摩擦，b的质量很小。则（ ） A．斜面对a的弹力变大 B．斜面对a的弹力先变大后变小 C．b对a的弹力逐渐变大 D．b对a的弹力不变 【答案】A 【详解】AB．设工件半径为，两圆心连线与斜面的夹角为，由几何关系得 所以，以为研究对象，a受重力、斜面对a的弹力、半圆柱体b对a的弹力，由于a与各接触面无摩擦，两个弹力的方向均沿接触点的法线方向。沿斜面方向由平衡条件得，垂直斜面方向由平衡条件得，联立得，逐渐减小时，增大、减小，故逐渐增大，故A正确，B错误。CD．由沿斜面方向的平衡条件得，逐渐减小时，逐渐减小，故CD错误。 故选A。 14．如图所示，木块甲在光滑的水平面上，质量为m的球乙置于木块与光滑竖直墙壁之间，在水平向左的推力F作用下，系统处于静止状态。其中O点为乙的球心，A点为甲、乙之间的接触点，OA与竖直方向的夹角为30°，取重力加速度大小为g。则（　　） A．推力F的大小为mg B．球乙对木块甲的支持力大小为mg C．若木块甲左移少许系统仍静止，墙壁对球乙的支持力变大 D．若木块甲左移少许系统仍静止，地面对木块甲的支持力变大 【答案】B 【详解】B．以球乙为研究对象，球乙在重力、墙壁水平支持力、甲对乙沿OA指向球心的支持力作用下处于静止状态，根据平衡条件，在竖直方向，有 解得，根据牛顿第三定律，球乙对木块甲的支持力大小为，故B正确；A．在水平方向，有，以甲、乙整体为研究对象，由水平方向平衡，得推力F的大小为，故A错误；C．甲左移少许后系统仍静止，OA与竖直方向的夹角减小，墙壁支持力，减小时减小，因此变小，故C错误；D．以甲、乙整体为研究对象，由平衡条件可知，在竖直方向上，地面对甲的支持力和甲、乙的总重力大小相等，总重力不变，因此地面支持力不变，故D错误。 故选B。 二、多项选择题 15．一个空心圆柱形纸筒按如图甲所示的方式水平放置在两摞书所形成的台阶之间，从前往后的示意图如图乙所示。已知空心圆柱左侧所靠的书壁为竖直面，不计纸筒受到的摩擦力。现略微减小两本书之间的距离，关于纸筒所受支持力的变化，下述分析正确的是（ ） A．左侧书对纸筒的支持力变大 B．左侧书对纸筒的支持力变小 C．右侧书对纸筒的支持力变大 D．右侧书对纸筒的支持力变小 【答案】BD 【详解】设右侧书对纸筒的支持力方向与竖直方向的夹角为，以纸筒为对象，根据平衡条件可得，，可得，，减小两本书之间的距离，则变小，左侧书对纸筒的支持力变小，右侧书对纸筒的支持力变小。 故选BD。 16．如图，将一个光滑铅球放在斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。现将挡板绕O点，沿逆时针方向缓慢旋转至水平。在转动的过程中（　　） A．挡板对铅球的弹力逐渐增大 B．斜面对铅球的弹力逐渐减小 C．挡板对铅球的弹力先减小后增大 D．斜面对铅球的弹力先增大后减小 【答案】BC 【详解】受力分析如图，将挡板对铅球的力与斜面对铅球的力合成，其合力与重力等大反向 挡板逆时针转动，挡板对铅球的力与斜面对铅球的力合力大小方向不变，其中的方向不变，作辅助图如上，可知的方向变化如图中a、b、c的规律变化，为满足平行四边形定则，大小变化规律为先变小后变大，其中挡板与斜面垂直时为最小，故先减小后增大，一直减小。 故选BC。 17．轻绳与竖直方向的夹角为，另一轻绳绕过滑轮，一端连着一重物，某人拉着轻绳的另一端水平向右运动，将重物缓慢吊起，绕过滑轮的两段轻绳的夹角为。对重物被缓慢吊起的过程，下列说法正确的是（　　） A．连接重物的轻绳上的拉力变小 B．夹角与夹角的比值不变 C．连接滑轮的轻绳上的弹力不变 D．人与地面之间的摩擦力逐渐增大 【答案】BD 【详解】A．由于物体缓慢吊起，因此拉物体的轻绳上的弹力始终等于物体的重力，A错误；B．拉物体的轻绳两边拉力大小相等，合力在角平分线上，而合力大小等于固定滑轮的轻绳上的弹力，根据几何关系可知，夹角与夹角的比值保持不变，B正确；C．拉物体的轻绳两边拉力保持不变，夹角逐渐增大，合力逐渐减小，因此连接滑轮的轻绳上的弹力逐渐减小，C错误；D．以人为研究对象，绳子拉力T保持不变，地面的摩擦力，人向右运动过程中，逐渐增大，因此人与地面间的摩擦力逐渐增大，D正确。 故选BD。 18．如图所示，一个铁球在水平推力的作用下静止于竖直光滑墙壁和光滑斜面之间。推力的作用线通过球心，若水平推力缓慢增大，则在此过程中（　　） A．球对墙的压力先增大后不变 B．球对斜面的压力越来越小 C．球对墙的压力一直增大 D．球对斜面的压力不变 【答案】CD 【详解】对铁球受力分析如图所示 根据平衡条件有，可知，斜面对铁球的支持力不变，因此当推力F增大时，墙壁对铁球的弹力N随之增大。由牛顿第三定律知球对斜面的压力不变，球对墙的压力一直增大。 故选CD。 19．如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环套在固定竖直杆MN上.现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大，在此过程中圆环B始终处于静止状态，下列说法正确的是（ ） A．水平力F逐渐增大 B．绳对圆环B的弹力变小 C．杆对圆环B的摩擦力不变 D．杆对圆环B的弹力不变 【答案】AC 【详解】AB．对O点受力分析可知， 则当θ角增大时，F变大，OB细绳的拉力T变大，即绳对圆环B的弹力变大，选项A正确，B错误；CD．对圆环和物块的整体分析可知，竖直方向杆对圆环B的摩擦力等于整体的重力，可知杆对圆环B的摩擦力不变；B对圆环的弹力与F等大反向，可知B对圆环的弹力变大，由牛顿第三定律可知，杆对圆环B的弹力变大，选项C正确，D错误。 故选AC。 20．如图所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时沿顺时针方向转过90°，且保持两绳之间的夹角不变（），物体保持静止状态。在旋转过程中，设绳OA的拉力为，绳OB的拉力为，则（ ） A．先减小后增大 B．先增大后减小 C．逐渐减小 D．最终变为零 【答案】BCD 【详解】试题分析：以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图：竖直向下的弹力T（等于物体的重力G）、绳OA的拉力T1，绳OB的拉力T2，根据平衡条件得知：拉力T1和拉力T2的合力与弹力T（等于物体的重力G）构成闭合矢量三角形和外接圆，作出三个不同位置力的合成图如图所示。由于保持两绳之间的夹角不变（）大小不变，根据“同弧所对应的圆周角不变”可判断出，T1先增大后减小，T2逐渐减小，最终减小到零，A错误，BCD正确。 故选BCD。 21．如图所示，四分之一圆柱体P放在水平地面上，圆心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，质量为m的小球连接，另一端系在固定竖直杆上的B点，一质量为m0的钩码挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。除圆柱体与地面之间的摩擦以外，其它摩擦不计。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．轻绳的张力增大 B．P对小球的弹力增大 C．地面对P的摩擦力减小 D．P对地面的压力增大 【答案】CD 【详解】AB．对小球受力分析如图所示 小球在重力、P对小球的支持力N以及绳子对小球的拉力T这三个力的作用下始终处于静止状态，由相似三角形可得，式中L为定滑轮左侧连接小球的绳子长度，R为圆柱体半径。当在钩码下方再加挂一个钩码时钩码下移，小球将沿圆柱体P上移，小球再次静止时，由于OA、mg、R不变，而L减小，则根据相似三角形可知N大小不变，T减小，即轻绳的张力减小，P对小球的弹力大小不变，故A错误，B错误；C．将小球与圆柱体P看成一个整体，根据以上分析可知，绳子的拉力T减小，设绳子与竖直方向的夹角为，小球沿圆柱体P上移过程中减小，而绳子拉力T在水平方向的分力大小与地面对P的摩擦力大小相等、方向相反，即有，由此可知地面对P的摩擦力减小，故C正确；D．设圆柱体P的质量为M，对圆柱体P受力分析可知，小球对圆柱体P的压力在竖直方向的分力（为压力与竖直方向的夹角）与圆柱体的重力之和大小等于地面对圆柱体的支持力F，即，由于圆柱体P对小球的支持力N大小不变，则反作用力大小不变，而减小，则可知增大，导致地面对圆柱体P的支持力增大，而根据牛顿第三定律可知，圆柱体P对地面的压力大小增大，故D正确。 故选CD。 22．如图所示，倾角30°的固定斜面上质量为m的物块和质量为M的光滑球如图放置，已知球体半径R为物块厚度h的2倍，两者均处于平衡状态，重力加速度为g，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以下判断正确的是（ ） A．球对斜面压力大小为 B．物块对斜面压力大小为 C．物块与斜面之间的动摩擦因数可能等于 D．适当减小物块厚度且两者仍能静止，物块对球的支持力将减小 【答案】AC 【详解】A．由及接触几何关系可知，物块对球的支持力与斜面的夹角为。对球沿斜面方向列平衡方程，有，解得，垂直斜面方向有，解得，由牛顿第三定律，球对斜面的压力大小为，故A正确；B．把球和物块看成整体，设斜面对物块的支持力为，垂直斜面方向有，由球的平衡关系有，解得 由牛顿第三定律，物块对斜面的压力大小等于，故B错误；C．把球和物块看成整体，沿斜面方向有，由垂直斜面方向的平衡关系可得斜面对物块的支持力，由最大静摩擦力等于滑动摩擦力，静止条件为，可得所需最小动摩擦因数为，由于，有，故时物块仍可静止，故C正确；D．设减小后的物块厚度为，物块对球的支持力与斜面的夹角为，由接触几何关系有。随着减小，增大，减小，由球沿斜面方向的平衡条件有，解得，所以增大，故D错误。 故选AC。 试卷第14页（共15页） 第6页 学科网（北京）股份有限公司 $