专题强化练13　动态平衡问题-【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册易错专题复习

专题强化练13　动态平衡问题

选择题

1.(多选)吊环比赛中,某时刻运动员双手和吊绳都处于竖直状态,在运动员双手从竖直状态逐渐向左右伸展到水平状态的过程中,以下说法正确的是  (　　)

A.每条吊绳的拉力逐渐变大

B.每条吊绳的拉力保持不变

C.两条吊绳对人的合力逐渐变大

D.两条吊绳对人的合力不变

2.如图甲所示,一只小鸟沿着较粗的树枝从A缓慢移动到B,将该过程抽象为质点从圆弧A点移动到B点,如图乙。以下说法正确的是  (　　)

A.树枝对小鸟的合力减小

B.树枝对小鸟的摩擦力减小

C.树枝对小鸟的摩擦力增大

D.树枝对小鸟的弹力增大

3.如图,A、B是两根竖直立在地上的木杆,轻绳的两端分别系在两杆上不等高的P、Q两点,C为一质量不计的光滑滑轮,滑轮下挂一物体,下列说法正确的是  (　　)

A.将Q点缓慢上移,细绳中的弹力不变

B.将P点缓慢上移,细绳中的弹力变小

C.减小两木杆之间的距离,细绳中的弹力变大

D.减小两木杆之间的距离,细绳中的弹力不变

4.如图所示,小球系在细绳的一端,放在倾角为α的光滑斜面上,用力将斜面在水平桌面上缓慢向左移动,使小球缓慢上升(最高点足够高,即细绳方向接近水平),那么在斜面运动的过程中,细绳的拉力将  (　　)

A.先增大后减小  B.先减小后增大

C.一直增大   D.一直减小

5.(多选)如图所示,倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物体a放在斜面上,轻质细线一端固定在物体a上,另一端绕过光滑的滑轮固定在c点,滑轮2下悬挂物体b,系统处于静止状态。现将固定点c向左缓慢移动少许,发现a与斜劈始终静止,则在此过程中  (　　)

A.斜劈对地面的压力不变

B.细线对物体a的拉力增大

C.细线对滑轮2的作用力不变

D.地面对斜劈的摩擦力增大

6.如图所示,倾角为θ=30°的斜面体A静止在水平地面上,一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮,绳两端系有质量均为m的小物块a、b,整个装置处于静止状态。现给物块b施加一个水平向右的力F,使b缓慢移动直到轻绳与竖直方向成30°角(不计绳与滑轮间的摩擦),对此过程下列说法正确的是  (　　)

A.水平拉力F保持不变

B.b受到绳的拉力先增大后减小

C.小物块a受到的摩擦力先减小再增大

D.水平地面对斜面体A的静摩擦力不断增大

答案全解全析

专题强化练13　动态平衡问题

1.AD　对运动员受力分析,受到重力、两个拉力,如图;由于两个拉力的合力F不变,且夹角变大,则两个拉力FT不断变大,故A、D正确,B、C错误。

2.C　小鸟缓慢爬行,所受合力始终为零,树枝对小鸟的合力与小鸟所受的重力等大反向,故选项A错误;设小鸟受到的支持力与竖直方向的夹角为θ,小鸟所受的摩擦力f=mg sin θ,从A到B的过程中,θ增大,所以摩擦力增大,故选项B错误,C正确;小鸟所受的弹力N=mg cos θ,从A到B的过程中,θ增大,所以弹力减小,故选项D错误。

3.A　因滑轮光滑,C两侧的细绳中张力处处相等,假设均为T,如图所示:

当滑轮平衡时,根据共点力平衡条件有:2T cos α=F=G,则得绳子张力为T==①;

设绳子总长度为L,两木桩之间的距离为s,由几何知识得知:sin α=②;

Q点上下移动时,L、s均不变,则知α不变,则由①知,T不变;若仅仅将A、B距离减小,由几何关系可知,α将减小,所以绳的拉力将变小,只有选项A正确。

4.B　将斜面在水平桌面上缓慢地向左推移,小球始终处于平衡状态,受力分析并合成,如图

由平衡条件得F'=G,即支持力N和拉力T的合力的大小和方向均不发生变化。当斜面在水平桌面上缓慢地向左推移时,细绳与竖直方向的夹角逐渐变大,T的方向发生变化,由图看出,拉力先减小后变大,支持力一直在变大,故选B。

5.AC　对滑轮和物体b整体受力分析,受重力和两个拉力,如图所示:

根据平衡条件有mbg=2T cos θ,解得T=;将固定点c向左移动少许,则θ减小,所以拉力T减小;细线对滑轮2的作用力等于b的重力,保持不变,故B错误,C正确。对斜面体、物体a、物体b整体受力分析,受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力,如图所示:

根据平衡条件有N=G总-T cos θ=G总-,f=T sin θ= tan θ,可见N与角度θ无关,恒定不变,根据牛顿第三定律,压力也不变;将固定点c向左移动少许,则θ减小,所以摩擦力减小,故A正确,D错误。

6.D　对b受力分析如图甲所示,设绳与竖直方向的夹角为α,b缓慢移动直到与竖直方向成30°角的过程中,α变大,b受力平衡,根据平行四边形定则可知,T逐渐增大,F逐渐增大,故选项A、B错误。

对a受力分析,如图乙所示,a处于静止状态,刚开始时T=mg,则f=T-mg sin 30°=mg,方向沿斜面向下;当T增大时,则f增大,故选项C错误。以整体为研究对象,水平地面对斜面体A的静摩擦力与F等大反向,所以水平地面对斜面体A始终有水平向左的静摩擦力且逐渐变大,故选项D正确。