2024届高考物理一轮复习重点突破训练：专题10动态平衡与临界问题

专题10动态平衡与临界问题

一、单项选择题

1．某研究小组利用所学物理知识，研究篮球鞋的防滑性能。同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面与水平面之间夹角，当夹角等于37°时，篮球鞋恰好开始滑动，设篮球鞋滑动摩擦力等于其最大静摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A．需测量篮球鞋质量后，才能求得篮球鞋与斜面间动摩擦因数

B．鞋子与斜面间动摩擦因数为0.6

C．人穿上鞋子踩在相同材料板上时，压力增大，动摩擦因数也会变大

D．篮球鞋开始滑动前，摩擦力随夹角增大而变大

2．如图所示，四根等长的细绳一端分别系于水桶上关于桶面圆心对称的两点，另一端被两人用同样大小的力、提起，使桶在空中处于静止状态，其中、与细绳之间的夹角均为，相邻两细绳之间的夹角均为，不计绳的质量，下列说法正确的是（　　）

A．保持角不变，逐渐缓慢增大角，则桶所受合力逐渐增大

B．保持角不变，逐渐缓慢增大角，则细绳上的拉力逐渐增大

C．若仅使细绳长变长，则细绳上的拉力变大

D．若仅使细绳长变长，则变大

3．某同学探究细线能承受的最大拉力。如图所示，他将质量为1.7kg的物体用光滑挂钩挂在细线上，用双手捏取长为4cm的细线两端并靠近水平刻度尺，沿刻度尺缓慢增大细线两端的距离，当细线两端位于图示位置时，细线恰好被拉断。则细线能承受的最大拉力约为（　　）。

A．5N

B．10N

C．25N

D．50N

4．如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F1和F2的方向均沿斜面向上）。由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为（　　）

A． B．

C． D．

5．如图，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A的圆半径为球B的半径的3倍，球B所受的重力为G，整个装置处于静止状态。设墙壁对B的压力为F1，A对B的支持力为F2，则若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则F1、F2的变化情况分别是（　　）

A．F1减小

B．F1增大

C．F2增大

D．F2不变

6．如图所示，光滑球体B放在粗糙水平地面上，半球体A与球B恰好相切，B球右侧有光滑的竖直墙壁，两球半径相等，现用水平向右的推力F推半球体A，使其缓慢移动，直到球体B恰好运动到半球体A的顶端，在推动过程中，下面说法正确的是（　　）

A．推力F不断增大

B．地面对A球的摩擦力不变

C．B球对A球的弹力不变

D．竖直墙壁对B的弹力不断增大

7．如图所示，质量为m的小球与细线连接且静止于光滑斜面上，斜面足够长，倾角，斜面体置于光滑水平面上，用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高。重力加速度为g。，。当细线拉力最小时，推力F的大小等于（　　）

A．

B．

C．

D．

8．如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有（　　）

A．小球对斜劈的压力逐渐减小

B．轻绳对小球的拉力先减小后增大

C．小球的合力逐渐增大

D．对小滑块施加的竖直向上的拉力保持不变

9．如图，柔软轻绳的一端固定，其中间某点拴一重物，用手拉住绳的另一端，初始时，竖直且被拉直，与之间的夹角为，现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变，在由竖直被拉到水平的过程中（　　）

A．上的张力逐渐增大

B．上的张力先增大后减小

C．上的张力逐渐增大

D．上的张力先减小后增大

10．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近。则绳中拉力大小变化的情况是（　　）

A．先变小后变大

B．先变小后不变

C．先变大后不变

D．先变大后变小

二、多项选择题

11．如图所示，在倾角为a的斜面上，放一个质量为m的小球，小球和斜坡及挡板间均无摩擦，在挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中（    ）

A．小球对斜面的压力逐渐减小

B．小球对斜面的压力逐渐增大

C．小球对挡板的弹力先减小后增大

D．小球对挡板的弹力先增大后减小

12．如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则（　　）

A．杆对A环的支持力变大

B．B环对杆的摩擦力变小

C．杆对A环的力不变

D．与B环相连的细绳对书本的拉力变小

13．如图所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ<90°。设此过程中OA、OB的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是（　　）

A．FOA逐渐增大

B．FOA逐渐减小

C．FOB先减小后增大

D．FOB先增大后减小

14．某同学在卫生大扫除中用拖把拖地，如图所示，沿推杆方向对拖把施加推力F，此时推力与水平方向的夹角为θ，且拖把刚好做匀速直线运动，则（     ）

A．拖把所受地面的摩擦力为Fsinθ

B．地面对拖把作用力的方向与竖直方向的夹角小于

C．从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角θ，地面对拖把的支持力FN将变小

D．同学对推杆的作用力与推杆对拖把的作用力是一对作用力与反作用力

15．如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂沙桶，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块。整个系统处于静止状态。若沙桶中沙子逐渐缓慢漏出，下列说法正确的是（　　）

A．绳与竖直方向的夹角将增大

B．绳的张力随沙子漏出逐渐减小

C．桌面对物体的支持力逐渐增大

D．桌面对物体的摩擦力逐渐减小

16．如图所示为一简易起重装置，是上端带有滑轮的固定支架，为质量不计的轻杆，杆的一端C用铰链固定在支架上，另一端B悬挂一个质量为m的重物，并用钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上。开始时，杆与的夹角，现使缓缓变小，直到。在此过程中，杆对B点的作用力（不计一切阻力）（　　）

A．杆对B点的作用力大小不变

B．绳上的拉力逐渐减小

C．杆对B点的作用力先减小后增大

D．绳上的拉力逐渐增大

17．如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴由水平面开始向上缓慢转动直至木板竖直，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．圆柱体对木板的压力逐渐增大

B．圆柱体对木板的压力先增大后减小

C．两根细绳上的拉力均先增大后减小

D．两根细绳对圆柱体拉力的合力不断增大

18．如图所示，木块a、b和沙桶c通过不可伸长的轻质细绳和轻质光滑滑轮连接，处于静止状态。其中细绳的B端与滑轮的转轴连接，A端固定于天花板上。现向沙桶c内加入少量沙子后，系统再次处于平衡状态。下列关于各物理量变化的说法，正确的是（　　）

A．斜面对木块a的摩擦力增大

B．细绳对沙桶c的拉力增大

C．地面对斜面体的支持力增大

D．绳与竖直方向的夹角增大

19．如图a所示，工人用推车运送石球，到达目的地后，缓慢抬起把手将石球倒出（图b）。若石球与板之间的摩擦不计，，图a中与水平面的夹角为，则在抬起把手使变为水平的过程中，石球对板的压力、对板的压力的大小变化情况是（　　）

A．变小

B．变大

C．先变大后变小

D．先变小后变大

20．如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，其外侧一光滑的小球在水平外力的作用下处于静止状态，与圆心的连线与水平面的夹角为，将力在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过，期间框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是（　　）

A．地面对框架的摩擦力始终为零

B．框架对小球的支持力先减小后增大

C．拉力的最小值为

D．框架对地面的压力一直减小

21．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，挡衣架静止时，下列说法正确的是（　　）

A．绳的右端上移到b′，绳子拉力大小不变

B．将杆N向右移一些，绳子拉力变小

C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小

D．若只换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点不会左右移动

参考答案

1．D    2．B    3．B    4．C    5．A    6．B    7．B    8．A    9．A    10．C    11．AC

12．BD  13．BC  14．BC  15．BCD  16．AB  17．BD  18．BD  19．AC  20．CD  21．AD