微专题12共点力作用下的动态平衡问题

微题型12共点力作用下的动态平衡问题训练目标1.会用解析法分析动态平衡问题.2.会用图解法和相似三角形法分析动态平衡问题．题组一用解析法分析动态平衡问题1．(2023·郑州质检)如图1所示，铁板AB与水平地面之间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁板的B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对于铁板静止．以下说法正确的选项是()图1A．磁铁所受合外力逐渐减小B．磁铁始终受到三个力的作用C．磁铁受到的摩擦力逐渐减小D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大2．如图2所示，质量分别为M、m的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为30°的斜面上，M＝2m，不计滑轮摩擦．现将斜面倾角由30°增大到35°，系统仍保持静止．以下说法正确的选项是()图2A．细绳对A的拉力增大B．A对斜面的压力减小C．A受到的摩擦力不变D．A受到的合力增大3．如图3所示，质量为m的人用绳子通过定滑轮把一个物体沿光滑的斜面向上拉，假设不计滑轮的摩擦和绳子的质量，那么人向右缓慢移动的过程中()图3A．绳子的拉力不变B．人受到的支持力不变C．人受到地面的摩擦力增大D．人对绳子的拉力增大4．(2023·山西省四校第二次联考)如图4所示，在拉力F作用下，小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动，在此过程中，拉力F和小球受到的支持力FN的大小变化是()图4A．F增大，FN减小B．F和FN均减小C．F和FN均增大D．F减小，FN不变题组二用图解法分析动态平衡问题5．(2023·潍坊市模拟)如图5所示，重为G的光滑球在放在水平面上倾角为θ的斜面体和竖直墙壁之间处于静止状态．假设将此斜面体换成材料和质量相同，但倾角θ稍小一些的斜面体，以下判断正确的选项是()图5A．球对斜面体的压力变小B．球对斜面体的压力变大C．斜面体可能向左滑动D．斜面体仍将保持静止6．如图6所示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO放置在重力场中，其中PO竖直，a、b为两个带有同种电荷的小球(可以近似看成点电荷)，当用水平向左的作用力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态．现假设稍改变F的大小，使b稍向左移动一段小距离，那么当a、b重新处于静止状态后()图6A．a、b间库仑力增大B．作用力F将减小C．地面对b的支持力变大D．地面对b的支持力变小题组三用相似三角形法分析动态平衡问题7．(2023·长沙模拟三)如图7所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为m的小球套在圆环上．一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移．在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是()图7A．F减小，FN不变B．F不变，FN减小C．F不变，FN增大D．F增大，FN减小8．(2023·哈尔滨三中第二次模拟)如图8所示的起重装置，A为固定轴，AB为轻杆，B端系两根轻绳，一根在下面拴一重物，另一根绕过无摩擦定滑轮，在绳端施加拉力，使杆从位置Ⅰ缓缓移到位置Ⅱ的过程中，绕过定滑轮的那根绳的张力F以及轻杆在B端受到作用力FN的变化情况是()图8A．F减小；FN大小不变，方向由沿杆向外变为沿杆向里B．F减小；FN大小不变，方向始终沿杆向里C．F不变；FN先变小后变大，方向沿杆向里D．F不变；FN变小，方向沿杆向里答案1．D[以磁铁为研究对象进行受力分析可知，在缓慢抬起铁板的B端的过程中磁铁相对铁板静止，因此磁铁所受合外力始终为零，A错误；磁铁受重力、铁板的吸引力、铁板的弹力、铁板的摩擦力四个力作用，B错误；由受力平衡关系可得，磁铁受到的摩擦力逐渐增大，铁板对磁铁的弹力逐渐增大，C错误，D正确．]2．B[因为Mgsin30°＝mg，所以倾角为30°时，A所受的摩擦力为零，将斜面倾角由30°增大到35°的过程中，细绳对A的拉力为mg不变，A对斜面的压力Mgcosθ减小，A受到的摩擦力增大，A受到的合力仍为零，所以只有B正确．]3．AC4．A[设斜面倾角为α，小球所受拉力与斜面的夹角为β，对小球，由平衡条件得mgsinα＝Fcosβ，Fsinβ＋FN＝mgcosα；小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动，夹角β增大，那么F增大，FN减小，故A正确．]5．AD[小球受三个力作用，且重力大小、方向都不变，墙对球的弹力方向不变，符合图解法的特征，如图分析知，斜面体对球的支持力FN变小，墙对球的弹力F变小，选项A正确．再把球、斜面体作为整体研究，那么水平方向墙对球的弹力与地面对斜面体的摩擦力相等，所以摩擦力减小，斜面体仍将保持静止，D正确．]

6．B[带电小球a受力变化问题符合图解法的特征．使b稍向左移动一段小距离后，二者连线与竖直方向夹角减小，即F库与竖直方向夹角减小，如图分析知F库减小，FN减小，选项A错误．球a、b之间的库仑力可以看成内力，故把a、b当成一个整体可知水平作用力F与FN平衡，故F减小，B正确．地面对b球的支持力等于两个小球的重力，故不变，C、D错误．]7．A[对小球受力分析，其所受的三个力组成一个闭合三角形，如下图，力三角形与圆内的三角形相似，由几何关系可知eq\f(mg,R)＝eq\f(FN,R)＝eq\f(F′,L)，F＝F′，小球上移时mg不变，R不变，L减小，F减小，FN不