统考版2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题12平衡中的临界和极值问题无答案

专题12　平衡中的临界和极值问题

1.

如图所示，在细绳的下端挂一物体，用力F拉物体，使细绳偏离竖直方向α角，且保持α角不变，当拉力F与水平方向夹角β为多大时，拉力F的值最小(　　)

A．β＝0    B．β＝

C．β＝α    D．β＝2α

2.

[2023·河南省联考]如图所示，垂直墙角处有一个横截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点，通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球处与半圆相切．下列说法正确的是(　　)

A．细线对小球的拉力逐渐增大

B．小球对柱体的压力大小不变

C．柱体受到水平地面的支持力逐渐增大

D．柱体对竖直墙面的压力先减小后增大

3.

[2023·河北省测评](多选)如图所示，质量为m的小球固定在一轻杆的一端，轻杆另一端通过铰链固定于O点．现给小球施加一拉力F，使小球与轻杆在竖直平面内绕O点缓慢转动，转动过程中拉力F与轻杆的夹角始终为θ＝60°.则从小球刚好离开地面至轻杆转过90°的过程中(　　)

A．拉力F有最大值，为mg

B．拉力F有最小值，为mg

C．轻杆对小球的弹力FN先增大后减小

D．轻杆对小球的弹力FN先减小后增大

4．[2023·重庆月考]如图所示，

光滑圆环竖直固定，A为最高点，橡皮条上端固定在A点，下端连接一套在圆环上的轻质小环，小环位于B点，AB与竖直方向的夹角为30°.用光滑钩拉橡皮条中点，将橡皮条中点拉至C点时，钩的拉力始终垂直于连线AB且大小为F，此时B、C两点关于圆环的竖直直径对称，为保持小环静止于B点，需给小环施加一作用力F′，下列说法中正确的是(　　)

A．若F′沿水平方向，则F′＝F

B．若F′沿竖直方向，则F′＝F

C．F′的最小值为F

D．F′的最大值为F

5.

[2023·山东省济宁市邹城市期中]如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10 kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为30°，整个装置处于静止状态，取g＝10 m/s2，结果中可保留根号．求：

(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；

(2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，其最小拉力的大小．