(北京專用)2019版高考物理一輪復(fù)習(xí)第二章相互作用第5講動(dòng)態(tài)平衡問題和平衡中臨界極值問題檢測

第5講動(dòng)向均衡問題和均衡中的臨界極值問題基礎(chǔ)穩(wěn)固1.如圖將質(zhì)量為m的小球a用細(xì)線相連懸掛于O點(diǎn),使勁F拉小球a,使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),且懸線Oa與豎直方向的夾角θ=30°,則F的最小值為()mgB.mg2.質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F遲緩拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O,如下圖。用T表示繩OA段拉力的大小,在O點(diǎn)向左挪動(dòng)的過程中()A.F漸漸變大,T漸漸變大B.F漸漸變大,T漸漸變小C.F漸漸變小,T漸漸變大D.F漸漸變小,T漸漸變小3.如下圖,輕繩的兩頭分別系在圓環(huán)A和小球B上,圓環(huán)A套在粗拙的水平直桿MN上?，F(xiàn)用水平力F拉著繩索上的一點(diǎn)O,使小球B從圖中實(shí)線地點(diǎn)遲緩上漲到虛線地點(diǎn),但圓環(huán)A一直保持在原地點(diǎn)不動(dòng)。則在這一過程中,環(huán)對桿的摩擦力f和環(huán)對桿的壓力N的變化狀況是()A.f不變,N不變B.f增大,N不變C.f增大,N減小D.f不變,N減小1如下圖,小球用細(xì)繩系住,繩的另一端固定于O點(diǎn)?，F(xiàn)用水平力F遲緩?fù)七M(jìn)斜面體,小球在斜面上無摩擦地滑動(dòng),細(xì)繩一直處于直線狀態(tài),當(dāng)小球升到靠近斜面頂端時(shí)細(xì)繩靠近水平,此過程中斜面對小球的支持力FN以及繩對小球的拉力FT的變化狀況是()A.FN保持不變,FT不停增大B.FN不停增大,FT不停減小C.FN保持不變,FT先增大后減小D.FN不停增大,FT先減小后增大5.(2016北京四中期中,6)如下圖,a、b兩個(gè)質(zhì)量同樣的球用細(xì)線連結(jié),a球用細(xì)線掛在天花板上,b球放在圓滑斜面上,系統(tǒng)保持靜止,以以下圖示正確的選項(xiàng)是()6.如下圖,質(zhì)量m=1kg的物塊在與水平方向夾角為θ=37°的推力F作用下靜止于墻壁上,物塊與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,推力F應(yīng)知足什么條件?(取最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)綜合提能21.(2016北京海淀期中,1)城市中的路燈、無軌電車的供電線路等,常常用三角形的構(gòu)造懸掛。如圖是這類構(gòu)造的一種簡化模型,硬桿左端可繞經(jīng)過B點(diǎn)且垂直于紙面的軸無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng),右端O點(diǎn)經(jīng)過鋼索掛于A點(diǎn),鋼索和硬桿所受的重力均可忽視。有一質(zhì)量不變的重物懸掛于O點(diǎn),現(xiàn)將鋼索遲緩變短,并使鋼索的懸掛點(diǎn)A遲緩向下挪動(dòng),以保證硬桿一直處于水平。則在上述變化過程中,以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.鋼索對O點(diǎn)的拉力變大B.硬桿對O點(diǎn)的彈力變小C.鋼索和硬桿對O點(diǎn)的作使勁的協(xié)力變大D.鋼索和硬桿對O點(diǎn)的作使勁的協(xié)力變小如下圖,兩個(gè)完整同樣的球,重力大小均為G,兩球與水平川面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,且假定最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,一根輕繩兩頭固定在兩個(gè)球上,在繩的中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力,當(dāng)繩被拉直后,兩段繩間的夾角為α。問當(dāng)F起碼為多大時(shí),兩球?qū)l(fā)生滑動(dòng)?如下圖,質(zhì)量為m的物體,放在一固定斜面上,當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)恰能沿斜面勻速下滑。對物體施加一大小為F的水平向右的恒力,物體可沿斜面勻速向上滑行。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,當(dāng)斜面傾角增大并超出某一臨界角θ0時(shí),無論水平恒力F多大,都不可以使物體沿斜面向上滑行,試求:(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);這一臨界角θ0的大小。3答案精解精析基礎(chǔ)穩(wěn)固答案4整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),小球受力均衡,設(shè)線的拉力為T,依據(jù)均衡條件得悉:F與T的協(xié)力與小球的重力mg老是大小相等、方向相反,由力的合成圖可知,當(dāng)F與線垂直時(shí),F有最小值,如下圖。F的最小值為Fmin=mgsinθ=mg,選項(xiàng)B正確。2.A由題意知,系統(tǒng)處于動(dòng)向均衡狀態(tài),剖析O點(diǎn)的受力狀況,此中T'=G恒定不變,F方向不變,T大小方向均改變,在O點(diǎn)向左挪動(dòng)的過程中,θ角漸漸變大,由動(dòng)向矢量三角形可知F、T均漸漸變大,故A項(xiàng)正確。3.B設(shè)OA繩與豎直方向的夾角為α,由均衡條件得:F=mBgtanα,小球B遲緩上漲過程中α增大,則F增大;再以整體為研究對象,依據(jù)均衡條件及牛頓第三定律得:f=F,則f漸漸增大,N=(mA+mB)g,N保持不變,應(yīng)選B。4.D用水平力F遲緩?fù)七M(jìn)斜面體時(shí),小球受重力、繩的拉力FT和垂直于斜面的支持力FN,如下圖,在斜面體遲緩挪動(dòng)過程中FN方向不變,G的大小和方向均不變,而FT改變,對其受力進(jìn)行動(dòng)向剖析可知,FT先減小后增大,FN漸漸增大。5.B細(xì)線施加的只好是拉力,對a球進(jìn)行受力剖析,由均衡條件可知,只有B正確。6.答案10N≤F≤50N分析當(dāng)F較大時(shí),物塊會有向上滑動(dòng)的趨向,摩擦力向下,當(dāng)物塊恰不上滑時(shí),力F有最大值(受力如圖1所示)因此:N=FmaxcosθFmaxsinθ=f+mg?f=Fmaxsinθ-mg又f=μN(yùn)5由以上各式代入數(shù)據(jù)能夠得出:Fmax=50N。當(dāng)力F較小時(shí),物塊有向下滑動(dòng)的趨向,摩擦力向上,因此當(dāng)物塊恰不下滑時(shí),力F有最小值(受力如圖2所示),由均衡條件可得出:N=FmincosθFminsinθ+f-mg=0?f=mg-Fminsinθ又f=μN(yùn)由以上各式代入數(shù)據(jù)能夠得出:Fmin=10N因此使物塊靜止于墻壁上推力F的取值范圍為:10N≤F≤50N。綜合提能1.A對O點(diǎn)受力剖析如下圖,建立力三角形OB'A',三角形中A'B'的變化能夠反應(yīng)FB的變化,OA'的變化能夠反應(yīng)FA的變化,當(dāng)懸掛點(diǎn)A遲緩向下挪動(dòng)時(shí),系統(tǒng)一直處于均衡狀態(tài),三角形中θ角變小,但OB'因?yàn)榉磻?yīng)重物重力的大小,故長度不變,故建立如圖中三角形OB'A″,可知FA、FB均增大,且FA、FB的協(xié)力不變,大小等于物體的重力,故A正確,B、C、D均錯(cuò)誤。答案分析對O點(diǎn)受力剖析如圖(a)所示,由均衡條件得:F1=F2=對任一球(如右球)受力剖析如圖(b)所示,球發(fā)生滑動(dòng)的臨界條件是:F2'sin=μFN6又F2'cos+FN=G,F2'=F2聯(lián)立解得:F=。3.答案(1)(2)60°分析(1)斜面傾角為30°時(shí),物體恰能勻速下滑知足mgsin30°=μmgcos30°解得μ=設(shè)斜面傾角為α(α=30°),物體