高中物理人教版 (新课标)必修1第四章 牛顿运动定律综合与测试课堂检测

专题强化练13　动态平衡问题　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

选择题

1.(2021江苏期中联考,)如图所示,一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力作用下处于静止状态,则下列判断正确的是              (　　)

A.天花板与木块间的弹力可能为零

B.天花板对木块的摩擦力方向沿接触面向下

C.推力F逐渐增大的过程中,木块受到的摩擦力保持不变

D.推力F逐渐增大时,木块受到的合力逐渐增大

2.(2019浙江温州十五校联合体高一上期中,)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.(2021浙江杭州期中,)农村在自建房时常用一些小型吊机来搬运建材。如图所示,一架小型吊机正吊着砖块,AB为吊臂,A处装有滑轮,C处有挂钩,D处为卷索轮和电机。若是只将吊臂与水平面的夹角略增大后固定,再次吊起相同重量的砖块,忽略摩擦,则与之前相比              (　　)

A.吊索上的拉力减小 B.吊索上的拉力增大

C.吊索对滑轮的压力减小 D.吊索对滑轮的压力增大

4.(2021山东平阴统考,)在竖直平面内有两根轻杆,通过铰链固定在水平桌面上,现调整轻杆与竖直方向的夹角,使得两根轻杆与竖直方向的夹角均为30°,此时恰好能使一本质量为1 kg的书在轻杆上方静止(摩擦较大),如图所示,g取10 N/kg,则下列说法正确的是　              (　　)

A.每根轻杆对书的支持力大小均为 N

B.每根轻杆受到书对其的力大小均为5 N

C.改变轻杆与竖直方向的夹角,仍使书处于静止状态,杆与竖直方向的夹角越大,每根杆受到书对其的弹力越大

D.改变轻杆与竖直方向的夹角,仍使书处于静止状态,杆与竖直方向的夹角越大,每根杆受到书对其的力越大

5.(2020四川遂宁高一上期末,)(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.(2021山东滕州统考,)如图所示,两个相同的光滑小球甲和乙放在倾角为45°的斜面上,被一固定在斜面上的竖直挡板挡住,设每个小球的重力大小为G,斜面对甲球的作用力大小为F1,挡板对甲球的作用力大小为F2,甲球对乙球的作用力大小为F3。在竖直挡板绕铰链A逆时针转到与斜面垂直的过程中,以下结论正确的是              (　　)

A.F1减小、F2减小 B.F2增大、F3减小

C.F2减小、F3不变 D.F1增大、F2增大

答案全解全析

1.C　木块在重力作用下,有沿天花板下滑的趋势,一定受到沿接触面向上的静摩擦力,有摩擦力则一定有弹力,天花板与木块间的弹力不可能为零,故A、B错误;木块受力如图,根据平衡条件得F=N+G cos α①,f=G sin α②,由②式知,静摩擦力f与F无关,逐渐增大F的过程,N增大,最大静摩擦力增大,而木块受到的静摩擦力不变,木块将始终保持静止,合外力为零保持不变,故C正确,D错误。故选C。

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.D　两次吊起相同重量的砖块,根据平衡条件可得吊索上的拉力等于砖块的重力,则与之前相比吊索上的拉力不变,所以A、B错误;滑轮两侧吊索上拉力相等,都等于砖块的重力大小,第二次吊起砖块时吊臂与水平面的夹角增大,则∠DAC变小,滑轮两侧吊索上拉力的合力增大,即吊索对滑轮的压力增大,故C错误,D正确。故选D。

4.D　设每根轻杆对书的支持力大小为FN,书处于平衡状态,由平衡条件得2FN=mg,解得FN=5 N,故A错误;由牛顿第三定律可知,书对一根轻杆的压力FN'=FN=5 N,书对每根轻杆的作用力F==N=N,故B错误;书与轻杆间的弹力沿竖直方向,书对每根轻杆的弹力FN'=5 N保持不变,与杆和竖直方向的夹角无关,故C错误;设轻杆与竖直方向的夹角为θ,书对每根杆的作用力F=,θ越大,F越大,故D正确。故选D。

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.C　首先对乙球受力分析知,F3=G sin 45°,大小、方向都不变,B错误;对甲、乙整体受力分析,如图所示,随着竖直挡板绕铁链A逆时针转动,F2逐渐减小,甲、乙整体受到的支持力FN也在逐渐减小,设斜面对乙球的作用力大小为F1',FN=F1+F1',由于F1'大小不变,所以F1逐渐减小,A、C正确,D错误。