(北京专用)2019版高考物理一轮复习第二章相互作用第5讲动态平衡问题和平衡中临界极值问题检测

第5讲动向均衡问题和均衡中的临界极值问题基础稳固1.如图将质量为m的小球a用细线相连悬挂于O点,使劲F拉小球a,使整个装置处于静止状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角θ=30°,则F的最小值为()mgB.mg2.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F迟缓拉动绳的中点O,如下图。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左挪动的过程中()A.F渐渐变大,T渐渐变大B.F渐渐变大,T渐渐变小C.F渐渐变小,T渐渐变大D.F渐渐变小,T渐渐变小3.如下图,轻绳的两头分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗拙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳索上的一点O,使小球B从图中实线地点迟缓上涨到虚线地点,但圆环A一直保持在原地点不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化状况是()A.f不变,N不变B.f增大,N不变C.f增大,N减小D.f不变,N减小1如下图,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F迟缓推进斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳一直处于直线状态,当小球升到靠近斜面顶端时细绳靠近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化状况是()A.FN保持不变,FT不停增大B.FN不停增大,FT不停减小C.FN保持不变,FT先增大后减小D.FN不停增大,FT先减小后增大5.(2016北京四中期中,6)如下图,a、b两个质量同样的球用细线连结,a球用细线挂在天花板上,b球放在圆滑斜面上,系统保持静止,以以下图示正确的选项是()6.如下图,质量m=1kg的物块在与水平方向夹角为θ=37°的推力F作用下静止于墙壁上,物块与墙之间的动摩擦因数μ=0.5,推力F应知足什么条件?(取最大静摩擦力等于滑动摩擦力)综合提能21.(2016北京海淀期中,1)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,常常用三角形的构造悬挂。如图是这类构造的一种简化模型,硬杆左端可绕经过B点且垂直于纸面的轴无摩擦地转动,右端O点经过钢索挂于A点,钢索和硬杆所受的重力均可忽视。有一质量不变的重物悬挂于O点,现将钢索迟缓变短,并使钢索的悬挂点A迟缓向下挪动,以保证硬杆一直处于水平。则在上述变化过程中,以下说法中正确的选项是()A.钢索对O点的拉力变大B.硬杆对O点的弹力变小C.钢索和硬杆对O点的作使劲的协力变大D.钢索和硬杆对O点的作使劲的协力变小如下图,两个完整同样的球,重力大小均为G,两球与水平川面间的动摩擦因数都为μ,且假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,一根轻绳两头固定在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为α。问当F起码为多大时,两球将会发生滑动?如下图,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑。对物体施加一大小为F的水平向右的恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当斜面倾角增大并超出某一临界角θ0时,无论水平恒力F多大,都不可以使物体沿斜面向上滑行,试求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数;这一临界角θ0的大小。3答案精解精析基础稳固答案4整个装置处于静止状态,小球受力均衡,设线的拉力为T,依据均衡条件得悉:F与T的协力与小球的重力mg老是大小相等、方向相反,由力的合成图可知,当F与线垂直时,F有最小值,如下图。F的最小值为Fmin=mgsinθ=mg,选项B正确。2.A由题意知,系统处于动向均衡状态,剖析O点的受力状况,此中T'=G恒定不变,F方向不变,T大小方向均改变,在O点向左挪动的过程中,θ角渐渐变大,由动向矢量三角形可知F、T均渐渐变大,故A项正确。3.B设OA绳与竖直方向的夹角为α,由均衡条件得:F=mBgtanα,小球B迟缓上涨过程中α增大,则F增大;再以整体为研究对象,依据均衡条件及牛顿第三定律得:f=F,则f渐渐增大,N=(mA+mB)g,N保持不变,应选B。4.D用水平力F迟缓推进斜面体时,小球受重力、绳的拉力FT和垂直于斜面的支持力FN,如下图,在斜面体迟缓挪动过程中FN方向不变,G的大小和方向均不变,而FT改变,对其受力进行动向剖析可知,FT先减小后增大,FN渐渐增大。5.B细线施加的只好是拉力,对a球进行受力剖析,由均衡条件可知,只有B正确。6.答案10N≤F≤50N分析当F较大时,物块会有向上滑动的趋向,摩擦力向下,当物块恰不上滑时,力F有最大值(受力如图1所示)因此:N=FmaxcosθFmaxsinθ=f+mg?f=Fmaxsinθ-mg又f=μN5由以上各式代入数据能够得出:Fmax=50N。当力F较小时,物块有向下滑动的趋向,摩擦力向上,因此当物块恰不下滑时,力F有最小值(受力如图2所示),由均衡条件可得出:N=FmincosθFminsinθ+f-mg=0?f=mg-Fminsinθ又f=μN由以上各式代入数据能够得出:Fmin=10N因此使物块静止于墙壁上推力F的取值范围为:10N≤F≤50N。综合提能1.A对O点受力剖析如下图,建立力三角形OB'A',三角形中A'B'的变化能够反应FB的变化,OA'的变化能够反应FA的变化,当悬挂点A迟缓向下挪动时,系统一直处于均衡状态,三角形中θ角变小,但OB'因为反应重物重力的大小,故长度不变,故建立如图中三角形OB'A″,可知FA、FB均增大,且FA、FB的协力不变,大小等于物体的重力,故A正确,B、C、D均错误。答案分析对O点受力剖析如图(a)所示,由均衡条件得:F1=F2=对任一球(如右球)受力剖析如图(b)所示,球发生滑动的临界条件是:F2'sin=μFN6又F2'cos+FN=G,F2'=F2联立解得:F=。3.答案(1)(2)60°分析(1)斜面倾角为30°时,物体恰能匀速下滑知足mgsin30°=μmgcos30°解得μ=设斜面倾角为α(α=30°),物体