高考物理一轮复习 微专题3 动态平衡问题与临界极值问题练习 新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

微专题三动态平衡问题与临界极值问题[A级—基础练]1．(08786175)(2018·安徽合肥一中二诊)如图所示，物体A、B用细绳连接后跨过滑轮．A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知质量mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到60°，但物体仍保持静止，下列说法中正确的是()A．绳子的张力增大B．物体A对斜面的压力将增大C．物体A受到的静摩擦力增大D．滑轮受到绳子的作用力保持不变解析：C[如图所示，对A和B受力分析：在斜面倾角增大的过程中，物体B始终处于平衡状态，因此绳子拉力大小始终等于物体B重力的大小，故A错误；物体A对斜面的压力FN′＝FN＝mAgcosθ，随着θ的增大，cosθ减小，因此物体A对斜面的压力将减小，故B错误；由题可知，开始时A所受重力沿斜面的分力大于绳子拉力，即mAgsinθ>T＝mBg，因此摩擦力平行斜面向上，随着角度的增大，重力沿斜面的分力逐渐增大，而绳子的拉力不变，因此物体所受摩擦力逐渐增大，方向沿斜面向上，故C正确；绳子拉力大小不变，随着斜面倾角的增大，绳子之间的夹角在减小，因此其合力增大，所以滑轮受到绳子的作用力增大，故D错误．]2．(2018·湖北襄阳四校联考)将三个质量均为m的小球a、b、c用细线相连后(b、c间无细线相连)，再用细线悬挂于O点，如图所示．用力F拉小球c，使三个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持为θ＝30°，则F的最小值为()A．mgB．2mgC.eq\f(3,2)mgD.eq\f(\r(3),2)mg解析：C[静止时将三球视为一个整体，重力为3mg，当作用于c球上的力F垂直于Oa时，F最小，由正交分解法知，水平方向Fcos30°＝Tsin30°，竖直方向Fsin30°＋Tcos30°＝3mg，解得F＝eq\f(3,2)mg，故选C.]3．(08786176)(2018·福建福州一中质检)如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一长方体物块Q，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中()A．细绳的拉力逐渐变小B．Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大C．Q受到墙壁的弹力逐渐变大D．Q将从墙壁和小球之间滑落解析：C[对P分析，P受到重力、拉力和Q对P的弹力处于平衡．设拉力与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡知拉力F＝eq\f(mg,cosθ)，Q对P的支持力N＝mgtanθ.铅笔缓慢下移的过程中，θ增大，则拉力F增大，Q对P的支持力增大，故A错误．对Q分析知，在水平方向上P对Q的压力增大，则墙壁对Q的弹力增大，在竖直方向上重力与摩擦力大小相等，所以A受到的摩擦力不变，Q不会从墙壁和小球之间滑落，故C正确，B、D错误．]4．(2018·宁夏银川一中一模)把一光滑圆环固定在竖直平面内，在光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，如图所示．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，使小球沿圆环缓慢下移．在小球移动过程中手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力FN的大小变化情况是()A．F不变，FN增大B．F不变，FN减小C．F减小，FN不变D．F增大，FN不变解析：D[小球沿圆环缓慢下移可看成是匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G、F、FN三个力，满足受力平衡，受力分析如图，设圆环半径为R，由三角形相似知识可得eq\f(G,R)＝eq\f(F,AB)＝eq\f(FN,R)，小球沿圆环缓慢下移时，圆环半径不变，AB长度增大，故F增大，FN不变，故D正确．]5．(08786177)(2018·吉林松原油田高中三模)如图所示，粗糙的水平面上放有一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直挡板间放有一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现将挡板水平向右缓慢平移，A始终保持静止．则在B着地前的过程中()A．挡板对B的弹力减小B．地面对A的摩擦力增大C．A对B的弹力减小D．地面对A的弹力增大解析：B[先对B受力分析，受重力、A对B的支持力和挡板对B的支持力，如图甲，根据共点力平衡条件有：N1＝eq\f(mg,cosθ)，N2＝mgtanθ；再对A、B整体受力分析，受重力、地面支持力、挡板对其向左的支持力和地面对其向右的静摩擦力，如图乙，根据共点力平衡条件有f＝N2，N＝(M＋m)g，故f＝mgtanθ；挡板保持竖直且缓慢向右移动的过程中，角θ不断变大，故f变大，N不变，N1变大，N2变大．故选B.]6.(2018·安徽屯溪第一中学期中)如图所示，a、b、c三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球A、B保持静止，细绳a是水平的，现对B球施加一个水平向右的力F，将B缓缓拉到图中虚线位置，A球保持不动，这时三根细绳的张力Fa、Fb、Fc的变化