專題 臨界極值問題專項練習題- 高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

第=page77頁，共=sectionpages77頁第=page88頁，共=sectionpages11頁高中物理必修一第三章第五節(jié)臨界極值問題專項練習題一、單選題（本大題共8小題，共32.0分）如圖所示，三根不可伸長的輕繩一端共同系于O點，A端和B端分別固定在墻壁和地面上，某同學用水平方向的力拉繩OC，三繩繃緊后，OB繩豎直，OC繩水平，OA繩與豎直墻面夾角θ=30°。三根繩能承受的最大拉力均為300?N，為保證三根輕繩都不被拉斷，則人對OC繩的水平拉力最大不能超過(

)A.100?N B.150?N C.1503N 如圖所示，一個重力為10?N的物體，用細線懸掛在O點，現(xiàn)在用力F拉物體，懸線與豎直方向夾角為θ=37°，處于靜止狀態(tài)，已知sin?37°=0.6，cos?37°=0.8，則此時拉力F的最小值為(????)A.5?N

B.6?N

C.8?N

D.10?N三段不可伸長的細繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同．它們共同懸掛一重物，如圖所示，其中OB是水平的，A、B端固定不動，若逐漸增加C端所掛物體的質量，則最先斷的繩(????)A.必定是OB B.必定是OA

C.必定是OC D.可能是OB，也可能是OC如圖所示，輕繩一端固定于豎直墻壁，另一端栓接一重量為G的小球，要使輕繩與豎直方向夾角θ=30°時小球處于靜止狀態(tài)，需要對小球施加力F，F(xiàn)的最小值為A.3G B.32G C.G如圖所示，足夠長的光滑平板AP與BP用鉸鏈連接，平板AP與水平面成53°角固定不動，平板BP可繞水平軸在豎直面內自由轉動，將一均勻圓柱體O放在兩板間。在使BP板由水平位置緩慢轉動到豎直位置的過程中，下列說法正確的是(????)A.當BP沿水平方向時，BP板受到的壓力最大

B.當BP沿豎直方向時，AP板受到的壓力最大

C.當BP沿豎直方向時，BP板受到的壓力最小

D.當BP板與AP板垂直時，AP板受到的壓力最小

如圖所示，兩個小球a，b的質量均為m，用細線相連并懸掛于O點，現(xiàn)用一輕質彈簧給小球a施加一個拉力F，使整個裝置處于靜止狀態(tài)，且Oa與豎直方向夾角為30°，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則彈簧的最短伸長量為(????)A.mg2k

B.mgk

C.3mg三段不可伸長的細繩OA，OB，OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖所示，其中BC是水平的。若逐漸增加A端所掛物體的質量，則最先斷的繩(????)A.OA繩

B.OB繩

C.OC繩

D.無法判斷殲?20戰(zhàn)斗機安裝了我國自主研制的矢量發(fā)動機，能夠在不改變飛機飛行方向的情況下，通過轉動尾噴口方向改變推力的方向，使戰(zhàn)斗機獲得很多優(yōu)異的飛行性能．已知在殲20戰(zhàn)斗機沿水平方向超音速勻速巡航時升阻比(垂直機身向上的升力和平行機身向后的阻力之比)為15.飛機的重力為G，使飛機實現(xiàn)節(jié)油巡航模式的最小推力是(????)

A.G B.

G15 C.

G16 二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）如下圖，質量為m的物體A與質量為2m的物體B由繞過光滑定滑輪的輕繩連接，B放在傾角為θ(sinθ=0.6)的斜面體C上，C放在水平地面上，B與滑輪間的繩平行于斜面，B與C之間、C與地面之間的動摩擦因數(shù)相同。此時B剛好不下滑，C剛好不運動，設最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力。以下判斷正確的是A.動摩擦因數(shù)為14 B.動摩擦因數(shù)為18

C.斜面體C的質量為5m D.斜面體C的質量為如圖所示，物體A和B的質量分別為4?kg和1?kg，用跨過定滑輪的細線相連，疊放在傾角為θ=30°的光滑斜面上，A與B間的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)有一平行于斜面向下的力F作用在物體B上，物體A，B保持靜止，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(g=10A.10?N B.20?N C.水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的摩擦因數(shù)為μ(0<μ<1).現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運動．設F的方向與水平面夾角為θ，如圖，在θ從0逐漸增大到90o的過程中，木箱的速度保持不變，則：(????)A.F先增大后減小 B.F先減小后增大

C.F的水平分力一直增大 D.F的水平分力一直減小如圖所示，重100N的物體A放在傾角為30°的粗糙斜面上，有一根原長為15cm，勁度系數(shù)為500N/m的彈簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物體A后，彈簧長度縮短為10cm，若滑塊與斜面間最大靜摩擦力為25N，現(xiàn)用一測力計沿斜面向上拉物體，當彈簧的長度仍為10cm時，測力計讀數(shù)可能為(????)A.20N B.40N C.60N D.70N三、計算題（本大題共5小題，共50.0分）如圖，OA、OB、OC三段輕繩結于O點，OB水平且與放置在水平面上質量為m1=1.5?kg的物體乙相連，OC下方懸掛物體甲。此時物體乙恰好未滑動。已知OA與豎直方向成θ=37°，物體乙與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，可認為最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。g取10?m/s2，sin37°=0.6，(1)OB繩對物體乙的拉力是多大?(2)物體甲的質量m2為多少?

筷子是中國人常用的飲食工具，也是中華飲食文化的標志之一．筷子在先秦時稱為“挾”，漢代時稱“箸”，明代開始稱“筷”.如圖所示，用筷子夾質量為m的小球，筷子均在豎直平面內，且筷子和豎直方向的夾角均為θ，為使小球靜止，求每根筷子對小球的壓力N的取值范圍？已知小球與筷子之間的動摩擦因數(shù)為μ(μ<tanθ)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取g．

如圖所示，質量為4m的半圓柱體P靜止在水平地面上，其上有一質量為m的光滑圓柱Q，半徑為R，此時豎直擋板MN恰好與P、Q相切，半圓柱體P的半徑是圓柱Q的3倍?，F(xiàn)將擋板水平向右緩慢移動，直至Q恰好降到地面，整個過程中P保持靜止。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g.求：

(1)未拉擋板時，Q受到P的彈力以及Q受到擋板MN的彈力分別是多少？

(2)半圓柱體P與地面間動摩擦因數(shù)的最小值μmin。

傾角為θ=37°的斜面與水平面保持靜止，斜面上有一重為G的物體A，物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。現(xiàn)給A施加一水平力F，如圖所示。設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等(sin37°=0.6,cos37°=0.8)，如果物體A能在斜面上靜止，試求水平推力F與G的比值。

如圖所示，在傾角θ=30°的光滑斜面上用輕彈簧連接著質量均為m的物體A和B，物體A緊靠在斜面底端的擋板上，物體B通過繞過光滑定滑輪的一條輕質、不可伸長的細線與長為2L的輕桿中點D相連接，輕桿下端通過鉸鏈固定在地面上，