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    2024届高考物理一轮复习课时跟踪检测(九)“共点力的动态平衡”解题技能强化含答案

    2024届高考物理一轮复习课时跟踪检测(九)“共点力的动态平衡”解题技能强化含答案第1页
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    2024届高考物理一轮复习课时跟踪检测(九)“共点力的动态平衡”解题技能强化含答案

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    课时跟踪检测(九)  共点力的动态平衡解题技能强化1(2023·广东珠海模拟)如图甲所示,10个人用20根等长的绳子拉起一个鼓,一端系在鼓上,一端用手拉住,每根绳子与竖直方向的夹角均相等,若绳子连接鼓的结点、拉绳子的手分别在其所在圆周上均等间距分布,鼓处于静止状态且鼓面水平,忽略绳子质量,简化图如图乙所示。现使鼓在绳子的作用下保持鼓面水平沿竖直方向缓慢下降,其他条件不变,则在鼓缓慢下降过程中,下列说法正确的是(  )A.绳子对鼓的合力变大B.绳子对鼓的合力变小C.每根绳子对人的作用力增大D.每根绳子对人的作用力减小解析:D 鼓缓慢下降,处于动态平衡,绳子对鼓的合力等于鼓的重力,绳子对鼓的合力不变,AB错误;根据平衡条件得20Fcos θmg,解得F,鼓缓慢下降过程中绳子与竖直方向的夹角θ变小,cos θ变大,F减小,C错误,D正确。2.如图所示,用ACCD两根轻绳将物块悬于水平轻杆BC的下方,其中B为光滑转轴,C为结点,轻杆BC始终保持水平,重物静止不动。已知物块质量为m,重力加速度为g。设ACCD绳的拉力分别为FACFCD。下列选项正确的是(  )AFACmgBFCDmgC.若A点上移,则FAC变大D.若A点下移,则FCD变大解析:A C点的受力如图所示,则有FACsin αFCDFCDmg,则FAC,所以FACmg,故A正确,BD错误;若A点上移,α变大,sin α变大,所以FAC变小,故C错误。3.(2023·湖北武汉模拟)如图所示,一物块用一根不可伸长的细线悬挂于O点,在细线上的A点绑上另一根细线,在该细线上施加一与OA段细线始终垂直的力F,使物块缓慢移动到图示位置,C点为细线与物块的连接点,则(  )AAC段细线上的拉力逐渐变大BOA段细线上的拉力逐渐减小C.力F先变大后变小DOA段细线上拉力不可能与力F大小相等解析:B 分析可知AC段细线上的拉力始终等于物块的重力,A错误;设OA段细线与竖直方向的夹角为θ,结点A受力平衡,结合受力分析构建如图所示的矢量三角形,可得OA段细线上的拉力FOAmgcos θ,力F满足Fmgsin θ,随着θ角的增大,可知FOA逐渐减小,力F逐渐增大,B正确,C错误;根据以上分析可知当θ等于45°时,OA段细线上的拉力与F大小相等,D错误。4.(多选)如图所示,内壁光滑的“V”形容器AOB放在水平地面上,AOB为锐角,贴着内壁放置一个铁球,现将容器以O点为轴在竖直平面内逆时针缓慢旋转90°,则在转动过程中(  )A.球对OA的压力逐渐增大B.球对OA的压力先增大后减小C.球对OB的压力逐渐增大D.球对OB的压力先增大后减小解析:AD 当容器以O点为轴在竖直平面内逆时针缓慢旋转90°的过程中,相当于容器不动,而重力G的方向从竖直向下的位置转到与OB平行且方向向左的位置,对小球在某位置受力分析如图,若设F1O1H的夹角为θ(定值),某时刻重力GO1H的夹角为α,则对小球O1,由正交分解法可知:F2Gcos αF1cos θF1sin θGsin α,则解得F1sin αF2Gcos αsin αsin(αθ),则当α角从增加到90°角的过程中,F1逐渐变大;F2先增加后减小,由牛顿第三定律可知,球对OA的压力逐渐增大,球对OB的压力先增大后减小,故AD正确。5(多选)图甲是工厂里的货物从车上面缓慢滑下的情景,现可以简化为如图乙所示的模型,在墙壁与地面间放置一表面粗糙、质量分布均匀的木板斜面,假设竖直墙壁光滑,水平地面粗糙,现在一物块从斜面顶端沿斜面缓慢滑下,则在其滑至底端的过程中,下列说法正确的是(  )A.竖直墙壁对木板的弹力在变大B.地面对木板的弹力在变大C.地面对木板的摩擦力在变小D.地面对木板的作用力在变小解析:CD 将木板与物块看作一个整体,地面对系统的作用力可当作一个力,系统相当于只受三个力的作用,当物块下滑时,系统重心下降,由题意知系统在三力作用下处于平衡状态,由共点力的特点可知,地面对系统的作用力与地面的夹角在增大,由矢量三角形可知,墙壁对系统的弹力在减小,地面对系统的作用力减小,地面对木板的弹力不变,故地面对木板的摩擦力在减小,所以AB错误,CD正确。6(2021·湖南高考)质量为M的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,A为半圆的最低点,B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动,力F的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是(  )A.推力F先增大后减小B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大C.墙面对凹槽的压力先增大后减小D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大解析:C 对小滑块受力分析,如图所示,由题意可知,推力F与凹槽对滑块的支持力FN始终垂直,即αβ始终为90°,在小滑块由A点向B点缓慢移动的过程中,α减小,β增大,而Fmgcos αFNmgsin α,可知推力F一直增大,凹槽对滑块的支持力FN一直减小,AB错误;对小滑块和凹槽整体根据平衡条件可得,墙面对凹槽的压力大小FN1Fsin αmgsin 2α,水平地面对凹槽的支持力FN2MgmgFcos α,在小滑块由A点向B点缓慢移动的过程中,α逐渐减小到零,根据数学知识可知墙面对凹槽的压力先增大后减小,水平地面对凹槽的支持力一直减小,C正确,D错误。 

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