圖解法、相似三角形法解決動態(tài)平衡問題

1、圖解法、相似三角形法解決動態(tài)平衡問題1如圖所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上，圓環(huán)A套在粗糙的水平直桿MN上。現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點O，使小球B從圖中實線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán)A始終保持在原位置不動。則在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力Ff和環(huán)對桿的壓力FN的變化情況是(   )A、Ff不變，F(xiàn)N不變      B、Ff增大，F(xiàn)N不變C、Ff增大，F(xiàn)N減小      D、Ff不變，F(xiàn)N減小2如圖所示，AC是上端帶定滑輪的固定豎直桿，質量不計的

2、輕桿BC一端通過鉸鏈固定在C點，另一端B懸掛一重為G的重物，且B端系有一根輕繩并繞過定滑輪A，用力F拉繩，開始時BCA90°?，F(xiàn)使BCA緩慢變小，直到桿BC接近豎直桿AC。此過程中，桿BC所受的力A、大小不變            B、逐漸增大C、先減小后增大        D、先增大后減小3如圖所示，水平橫桿上套有兩個質量均為m的鐵環(huán)，在鐵環(huán)上系有等長的細繩，共同拴著質量為M的小球兩鐵環(huán)與小球均保持靜止，

3、現(xiàn)使兩鐵環(huán)間距離增大少許，系統(tǒng)仍保持靜止，則水平橫桿對鐵環(huán)的支持力FN和摩擦力Ff將AFN增大      BFf增大CFN不變     DFf減小4某學習小組設計了高度可調(diào)節(jié)的滑輪裝置以探究使球形物體處于靜止狀態(tài)時繩拉力的大小情況，如圖2所示，初始狀態(tài)繩沿水平方向，當定滑輪不斷升高的過程中，繩上的拉力將（ ）A逐漸增大 B逐漸減小 C先增大再減小 D先減小再增大圖2F5如圖所示，光滑水平地面上放有截面為圓周的柱狀物體A，A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B，對A施加一水平向左的力F，整個裝置保持靜

4、止若將A的位置向左移動稍許，整個裝置仍保持平衡，則A水平外力F增大B墻對B的作用力減小C地面對A的支持力減小DB對A的作用力減小6一物體靜止在斜面上如圖所示，當斜面的傾角逐漸增大而物體仍靜止在斜面上時   A物體所受重力和靜摩擦力的合力逐漸增大B物體所受重力和支持力的合力逐漸增大C物體所受支持力和靜摩擦力的合力逐漸增大D物體所受重力、支持力和靜摩擦力的合力逐漸增大7三根相同的光滑硬桿，在O端連接在一起但各自能繞O點自由轉動，OABC始終構成一個正三棱錐，桿的另一端ABC始終成一個等邊三角形且在同一個水平面。現(xiàn)在在錐內(nèi)放一個小球，然后緩慢使錐角變大，直到三根桿子水平，該過程中

5、每根桿對小球的作用力將A一直減小 B一直增大C先減小后增大 D先增大后減小8如圖所示，用細繩將均勻球懸掛在光滑的豎直墻上，繩受的拉力為T，墻對球的彈力為N，如果將繩的長度增加，則（ ）A. T、N均不變B. T減小、N增大C. T、N均增大D. T、N均減小9有OA、OB、OC三條細繩，O為結點，A端固定于水平天花板上，B端固定于豎直墻面上，C端懸掛重物，其中OA繩與豎直方向成45°角，能承受的最大拉力為10N，OB繩水平，能承受的最大拉力為5N，OC繩豎直，能承受足夠大的拉力，則要使繩都不拉斷，OC繩下端所懸掛物體重量的最大值是 （ ）A10NB5NC7.5ND足夠大10如圖所示，

6、光滑小球夾于豎直墻和裝有鉸鏈的薄板之間，當薄板和墻之間的夾角逐漸增大到90°的過程中，則（ ）小球對板的壓力增大小球對墻的壓力減小小球作用于板的壓力可能小于球所受的重力小球對板的壓力不可能小于球所受的重力11一個截面是直角三角形的木塊放在水平地面上，在斜面上放一個光滑球，球的一側靠在豎直墻上，木塊處于靜止，如圖10所示。若在光滑球的最高點再施加一個豎直向下的力F，木塊仍處于靜止，則木塊對地面的壓力N和摩擦力f的變化情況是（ ）AN增大，f增大BN增大，f不變CN不變，f增大 DN不變，f不變12如圖所示，一傾斜木板上放一物體，當板的傾角逐漸增大（0900）時，物體始終保持靜止，則物體

7、所受 ( ) A支持力變大 B摩擦力變大C合外力恒為零 D合外力變大13如圖所示，輕桿BO一端裝在鉸鏈上，鉸鏈固定在豎直墻上，另一端裝一輕滑輪，重為G的物體用細繩經(jīng)滑輪系于墻上A點，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，若將A點沿豎直墻向上緩慢移動少許，則輕桿所受壓力大小的變化情況是 （A）先變小后變大 （B）先變大后變小 （C）一直變小 （D）保持不變14重為G的物體系在兩根等長的細繩OA、OB上，輕繩的A端、B端掛在半圓形的支架上，如圖所示.若固定A端的位置，將繩OB的B端沿半圓形支架從水平位置逐漸移至豎直位置C的過程中，則（ ）BCOGAOA.OB繩上的拉力先增大后減小B.OB繩上的拉力先減小后增大C.OA

8、繩上的拉力先增大后減小D.OA繩上的拉力不斷減小15如圖所示，A是一質量為M的盒子，B的質量為M/2，用細繩相連，跨過光滑的定滑輪，A置于傾角為a=20°的斜面上，B懸于斜面之外，處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)在向A中緩慢地加入砂子，整個系統(tǒng)始終保持靜止，則在加入砂子的過程中A繩子拉力逐漸減小BA對斜面的壓力逐漸增大CA所受的摩擦力逐漸增大DA所受的摩擦力先減小后增大16如圖，物體的重力為G，保持細繩AO的位置不變，讓細繩BO的B端沿四分之一圓弧從D點緩慢向E點移動在此過程中( ) ABO繩上的張力先增大后減小 BBO繩上的張力先減小后增大CAO繩上的張力先減小后增大 DAO繩上的張力先增大后減小

9、17如圖所示， AB為可繞B轉動的擋板，G為圓柱體夾于斜面與擋板之間若不計一切摩擦，使夾角由開始時較小的某一角度逐漸增大到90°的過程中，擋板AB受到的壓力：（ ）GABA不斷增大 B不斷減小 C先增大后減小D先減小后增大18如圖所示，用AO、BO兩根細線吊著一個重物P，AO與天花板的夾角保持不變，用手拉著BO線由水平逆時針的方向逐漸轉向豎直向上的方向，在此過程中， BO和AO中張力的大小變化情況是ABOPA、都逐漸變大B、都逐漸變小C、BO中張力逐漸變大，AO中張力逐漸變小D、BO中張力先變小后變大，AO中張力逐漸減小到零19如圖所示，輕繩一端系在質量為m的物塊A上，另一端系在一個

10、套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物塊A從圖中虛線位置緩慢上升到實線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動。在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力F1和環(huán)對桿的壓力F2的變化情況是AF1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大BF1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小CF1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變DF1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變20如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止狀態(tài)，若把A向右移動少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止狀態(tài)，則下列正確的是A.球B對墻的壓力減小 B.球B對墻的壓力不變C.地面對物體A的摩擦力減小 D地面對物體A的摩擦力不變

11、四、計算題（題型注釋）如圖所示，重為G3N的電燈用水平細線BC系于右側墻上，電線AB與豎直方向的夾角為30°，求：21AB與BC所受的拉力大?。?2若將C點逐漸上移，同時將BC線逐漸放長，而保持AB的方向不變，在此過程中AB與BC中的張力大小如何變化？如圖所示，有傾角為30°的光滑斜面上放一質量為2kg的小球，球被豎直擋板擋住，若斜面足夠長，g取10m/s2,求：23球對擋板的壓力大小。24撤去擋板，2s末小球的速度大小。25如圖1所示，電燈懸掛于兩干墻之間，使連接點A上移，但保持O點位置不變，則在A點向上移動的過程中，繩OA、OB的拉力如何變化？OAB圖1第5頁 共8頁

12、第6頁 共8頁本卷由【在線組卷網(wǎng)】自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。參考答案1 B【解析】 以結點O為研究對象進行受力分析如圖(a)。由題可知，O點處于動態(tài)平衡，則可作出三力的平衡關系圖如圖(a)。由圖可知水平拉力增大。以環(huán)、繩和小球構成的整體作為研究對象，作受力分析圖如圖(b)。由整個系統(tǒng)平衡可知：FN=(mA+mB)g；Ff=F。即Ff增大，F(xiàn)N不變，故B正確。2A【解析】 3 BC【解析】 本題考查受力分析及整體法和隔離體法以兩環(huán)和小球整體為研究對象，在豎直方向始終有FNMg2mg，選項C對A錯；設繩子與水平橫桿間的夾角為，設繩子拉力為T，以小球為研究對象，豎直方向有，2Tsin

13、Mg，以小環(huán)為研究對象，水平方向有，F(xiàn)fTcos，由以上兩式聯(lián)立解得Ff(Mgcot)/2，當兩環(huán)間距離增大時，角變小，則Ff增大，選項B對D錯4D【解析】球形物體處于靜止狀態(tài)，故其合外力為零，以球形物體為研究對象，受力如圖所示，本題中由于球形物體的重力是不變的，而斜面對球形物體的支持力的方向是不變的，由共點力的平衡條件可知：支持力與繩的拉力的合力與重力等大反向，則繩的拉力的變化如右圖所示，故繩的拉力先減小后增大，故D對。GFNFF合5 BD【解析】 受力分析如圖所示，A的位置左移，角減小，F(xiàn)N1Gtan，F(xiàn)N1減小，B項正確；FNG/cos，F(xiàn)N減小，D項正確；以AB為一個整體受力分析，F(xiàn)N

14、1F，所以水平外力減小，A項錯誤；地面對A的作用力等于兩個物體的重力，所以該力不變，C項錯誤本題難度中等6 A【解析】 只要物體還是靜止的，就存在三力平衡（重力、支持力、靜摩擦力，而重力是豎直向下、大小不變的=>N=Gcos、f=Gsin），任兩個力的合力大小上等于第三個力。故：隨著變大，A對是因為靜摩擦力Gsin增大、B錯是因為支持力Gcos減小、C錯是因為重力大小不變、D錯是因為平衡時合力始終為零。7A【解析】該過程中每根桿對小球的作用力將一直減小，選項A正確8D【解析】小球受到水平向右的支持力，繩子的拉力，豎直向下的重力，設繩子與豎直方向的夾角為，根據(jù)幾何知識可得，拉力，當繩子的長

15、度增加時，減小，所以T、N都減小，D正確。9B【解析】以節(jié)點O為研究對象根據(jù)矢量三角形可知，若OA繩上拉力先達到最大值10N，則OB繩子上的拉力為，所以應該是OB繩子上先達到最大值，故應該選B10BD【解析】試題分析：如圖對小球進行受力分析，為墻壁對小球的支持力，為板對小球的支持力，由圖可知薄板和墻之間的夾角逐漸增大到90°的過程中，墻對小球的支持力在減小，板對球的支持力不可能小于球所受的重力，根據(jù)牛頓第三定律可知小球對墻的壓力減小，小球對板的壓力不可能小于球所受的重力。故選BD考點：共點力動態(tài)平衡點評：中等難度。 “動態(tài)平衡”是指平衡問題中的一部分力是變力，是動態(tài)力，力的大小和方向

16、均要發(fā)生變化，所以叫動態(tài)平衡，這是力平衡問題中的一類難題解決這類問題的一般思路是：把“動”化為“靜”，“靜”中求“動”11A【解析】各個力的方向都不變，向下的力增大，則球對三角形木塊的壓力變大，木塊對地面的壓力N和摩擦力f均增大。答案選A。12BC【解析】因為物體始終保持靜止狀態(tài)，即物體始終處于平衡狀態(tài)，所以物體所受的合外力為零。物體受斜面給的垂直斜面向上的支持力，豎直向下的重力，沿斜面向上的摩擦力，三力合力為零，對其進行正交分解可得，所以當角度增大時，支持力減小，摩擦力變大，故BC正確。13C【解析】以O點為研究對象，受到兩個拉力和一個桿的支持力；輕桿與墻之間有鉸鏈，所以桿上的力沿桿，桿的另

17、一端為滑輪，所以繩子中的拉力一樣大均為G，緩慢上移過程中，繩子的張力不變，夾角變大，合力變小，桿上的力與兩個拉力的合力等大反向，所以輕桿所受壓力大小一直變小，C對。14BD【解析】以O為研究對象進行受力分析，得到矢量三角形如圖所示，可知OB繩上的拉力先減小后增大，OA繩上的拉力不斷減小，BD對；15BC【解析】試題分析：繩子拉力等于B的重力，保持不變A對斜面的壓力等于A及沙子的總重力沿垂直于斜面的分力A所受的重力沿斜面向下的分力等于B的重力，當向A中緩慢加入沙子時，分析A受到的摩擦力方向，由平衡條件分析大小的變化A保持靜止，合力為零，保持不變繩子拉力等于B的重力，保持不變故A錯誤A對斜面的壓力

18、等于A及沙子的總重力沿垂直于斜面的分力，隨著沙子質量的增加，A對斜面的壓力逐漸增大故B正確未加沙子時，A所受的重力沿斜面向下的分力為，等于繩子的拉力，A沒有運動趨勢，不受靜摩擦力當向A中緩慢加入沙子時，A有向下運動趨勢，由平衡條件分析可知：A所受的摩擦力等于沙子的重力沿斜面向下的分力，隨著沙子質量的增加，A所受的摩擦力逐漸增大故C正確D錯誤考點：動態(tài)平衡問題點評：本題關鍵通過分析物體的受力情況，確定摩擦力的大小和方向不能產(chǎn)生低級錯誤，認為加沙子，A的合力增大16B【解析】根據(jù)力的三角形可知，當在D點時拉力等于重力，之后開始減小，當OD的方向與OA方向垂直的時候減小到最小，之后又增加，直到水平，

19、所以BO上的張力先減小后增大，OA上的張力一直在增大，所以選B。17B【解析】試題分析：如圖所示實現(xiàn)箭頭為斜面與擋板的支持力的合力大小等于小球的重力，虛線箭頭為擋板對球的壓力變化情況，壓力一直減小到增大到90°時最小，擋板對球的壓力大小等于球對擋板的壓力，所以擋板AB受到的壓力一直減小GAB故選C考點：共點力的動態(tài)平衡點評：中等難度。過合力箭首做方向不變的力的平行線，另一個力的箭首肯定落在這條平行線上，其中與平行線垂直的最小。18D【解析】試題分析：對接點O為研究對象，進行受力分析OA和OB繩子的拉力的合力總是與物體的重力相平衡，所以兩個拉力的合力不變，隨著OB繩子的轉動，從三角形的邊長變化可知BO中張力先變小后變大，AO中張力逐漸減小到零，D對；考點：考查動態(tài)平衡問題的分析點評：本題難度中等，對于動態(tài)平衡問題的分析可以采用矢量三角形法，也可以采用解析法，求得兩個力的