专题2-3+动态平衡问题-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练

专题2-3+动态平衡问题-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练

‎100考点最新模拟题千题精练2-3‎ 一．选择题 ‎1．（2018江西南昌三模）如图所示，倾斜的木板上有一静止的物块，水平向右的恒力F作用在该物块上，在保证物块不相对于木板滑动的情况下，现以过木板下端点O的水平轴为转轴，使木板在竖直面内顺时针缓慢旋转一个小角度。在此过程中下面说法正确的是 A．物块所受支持力一定变大 B．物块所受支持力和摩擦力的合力一定不变 C．物块所受摩擦力可能变小 D．物块所受摩擦力一定变大 ‎【参考答案】BC ‎【命题意图】本题考查受力分析、平衡条件及其相关的知识点。‎ ‎2.（2018全国联考）如图所示，在竖直的墙面上用铰链固定一可绕O点自由转动的轻杆，一定长度的轻绳系在轻杆的A、C两点，动滑轮跨过轻绳悬吊一定质量的物块。开始时轻杆位于水平方向，轻绳对A、C两点的拉力大小分别用、表示。则下列说法正确的是 A．当轻杆处于水平方向时 B．若将轻杆沿顺时针方向转过一个小角度，则增大、增大 C．若将轻杆沿逆时针方向转过一个小角度，则增大、增大 D．无论将轻杆怎样转动，则、均减小 ‎【参考答案】D ‎ ‎3．（宁夏银川一中2018届高三第四次模拟考试理综物理试卷）如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面水平。现使木板p绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A、B仍保持静止，与原位置的情况相比 A. B对A的作用力不变 ‎ B. A对B的压力增大 C. 木板对B的支持力增大 ‎ D. 木板对B的摩擦力不变 ‎【参考答案】 A ‎【名师解析】当将P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，B的上表面不再水平，A受力情况如图1，‎ 以AB整体为研究对象，分析受力情况如图2：‎ 受总重力GAB、板的支持力N2和摩擦力f2，由平衡条件分析可知：‎ ‎ ； 由于 逐渐增大，所以N2减小，f2增大，故CD错误 ，选项A正确。‎ ‎4．（湖北省黄冈中学2018届高三5月第三次模拟考试理综物理试题）哥伦比亚大学的工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌 肉，可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。如图所示，连接质量为的物体的足够长细绳一端固定于墙壁，用合成肌肉做成的“手臂”的端固定一滑轮，端固定于墙壁，细绳绕过滑轮，和类似于人手臂的关节，由“手臂”合成肌肉控制。设与竖直墙壁夹角为，不计滑轮与细绳的摩擦，下列说法正确的是（ ）‎ A. 若保持不变，增大长度，细绳部分拉力变大 B. 若保持，增大长度，细绳对滑轮的力始终沿方向 C. 若保持等于，增大长度，细绳对滑轮的力始终沿方向 D. 若从逐渐变为零，长度不变，且保持，则细绳对滑轮的力先减小后增大 ‎【参考答案】C ‎【名师解析】‎ 点睛：此题关键是要注意：ad绳和db绳的拉力总是相等且不变的，大小等于重力；细绳对滑轮的作用力与ad绳和bd绳拉力的合力是等大反向的关系.‎ ‎5．（多选，辽宁省沈阳市和平区东北育才学校2018年高考物理一模试卷）如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两个相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则（　　）‎ A. FN变小 B. FN变大 C. Ff不变 D. Ff变小 ‎【参考答案】 BC ‎【名师解析】‎ 设两个杆夹角为θ，则有；‎ 再将杆对滑块m的推力F1按照效果分解，如图 根据几何关系，有 故，若挡板间的距离稍许增大后，角θ变大，Fx变大，故滑块m对墙壁的压力变大，即FN变大，故AD错误，BC正确；‎ 故选：BC ‎6．（多选）（天津和平区2017-2018学年第二学期高三第一次质量检测）甲、乙两建筑工人用简单机械装置将工件从地面提升并运送到楼顶。如图所示，设当重物提升到一定高度后，两工人保持位置不动，甲通过缓慢释放手中的绳子，使乙能够用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动，最后工件运送至乙所在位置，完成工件的运送，设两绳端始终在同一水平面上，蝇的重力及滑轮的摩擦不计，滑轮大小忽略不计，‎ 则在工件向左移动过程中（ ）‎ A. 甲手中绳子上的拉力不断破小 B. 楼顶对甲的支持力不断增大 C. 楼顶对甲的摩擦力大于对乙的摩擦力 D. 乙手中绍子上的拉力不斯增大 ‎【参考答案】 CD 绳子与滑轮夹角为θ，则有，当θ角减小，则f增大，根据平衡条件可知乙手中绳子上的拉力不断增大，D正确；‎ 故选CD。‎ ‎7. （2018金考卷）如图所示，质量为的小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时绳与竖直方向夹角为θ，小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小球沿光滑圆环上升一小段距离，则下列关系正确的是 ‎ A．绳与竖直方向的夹角为θ时，F=mgcosθ B．小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大 C．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力逐渐增大 D．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变 ‎【参考答案】.D。‎ ‎【名师解析】绳与竖直方向的夹角为θ时，小球受到竖直向下的重力mg，圆环对小球沿半径向外的支持力，沿细绳方向的拉力F，画出力矢量图，由图可知，F=2mgcosθ，选项A错误；小球沿光滑圆环上升过程中，绳与竖直方向的夹角θ变大，轻绳拉力F=2mgcosθ逐渐减小，选项B错误；由力矢量图可知，小球所受圆环的支持力等于重力，小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力不变，选项C错误D正确。‎ ‎8． (2018·衡水检测)如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动。用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的C点。当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是(　　)‎ A．逐渐减小　　　　　　　 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 ‎【参考答案】.C ‎【名师解析】对G分析，G受力平衡，则拉力等于重力；故竖直绳的拉力不变；再对O点分析，O受绳子的拉力、OA的支持力及OC的拉力而处于平衡；受力分析如图所示；将F和OC绳上的拉力合成，其合力与G大小相等，方向相反，则在OC上移的过程中，平行四边形的对角线保持不变，平行四边形发生图中所示变化，则由图可知OC的拉力先减小后增大，图中D点时力最小；故选C。‎ ‎9． (2018·洛阳联考)如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中(　　)‎ A．A和B均受三个力作用而平衡 B．B对桌面的压力保持不变 C．A对B的压力越来越小 D．外力F的大小恒定不变 ‎【参考答案】BD ‎10. (2018·开封联考)如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为T1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为T2，弹簧的弹力为F2，则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系正确的是(　　)‎ A．T1>T2 B.T1＝T2‎ C．F190°，现使∠BCA缓缓变小，直到∠BCA=30°.在此过程中，杆BC所受的力（不计一切阻力）（ ）‎ A. 逐渐增大 B. 先减小后增大 C. 大小不变 D. 先增大后减小 ‎【参考答案】C ‎【名师解析】以结点B为研究对象，分析受力，作出力的合成如图所示。‎ ‎【点睛】本题运用三角相似法研究动态平衡问题，直观形象，也可以运用函数法分析研究．‎ 二．计算题 ‎1. 质量为M的木楔倾角为θ (θ < 45°)，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。当用与木楔斜面成α角的力F拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。‎ ‎(1)当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值；‎ ‎(2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？‎ ‎ ‎ ‎(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即 Ff′＝Fcos(α＋θ)‎ 当F取最小值mgsin 2θ时：‎ Ff′＝Fmincos 2θ＝mgsin 2θ·cos 2θ＝mgsin 4θ。 ‎