第9讲 动态平衡 平衡中的临界、极值问题（练习）（解析版）——备战2024年高考物理一轮复习全面攻略—高中物理

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1．（2023春·湖南·高二校联考期末）（多选）如图所示，一种简易手机支架由斜面和撑杆组成，一般撑杆可用来调节角度。某同学将手机放在支架上，若手机与支架间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，调节角度过程中手机与支架保持相对静止，则（ ）

A．手机由位置1到位置2，支架对手机的支持力逐渐减小
B．手机由位置1到位置2，支架对手机的摩擦力逐渐减小
C．支架与水平面的最大夹角满足的关系式为
D．支架对手机的支持力大于手机所受的重力
【答案】AC
【详解】AB．手机受力情况如图所示。手机受到沿接触面向上的静摩擦力，静摩擦力等于重力沿接触面向下的分力，即
随角度的增大，摩擦力逐渐增大，支持力
随角度的增大，支持力逐渐减小，A项正确，B项错误；
C．当手机受到静摩擦力达到最大时，根据受力平衡
解得
C项正确；
D．支架对手机的支持力
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支架对手机的支持力小于手机所受的重力，D项错误。
故选AC。

2．（2023春·湖北武汉·高二统考期末）“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢。”纸鸢即风筝，如图所示，一张四边形平面风筝悬停在空中，风筝平面与水平面夹角为。空气对风筝的作用力F始终垂直于风筝平面，风筝线的拉力与水平面夹角为。某时刻风力增大导致F增大，通过拉线调整，风筝再次恢复平衡状态时，风筝平面与水平面夹角仍为。则再次平衡后较之初态悬停时，下列说法正确的是（ ）

A．风筝所受合力增大
B．风筝线与水平面夹角变小
C．风筝线对风筝的拉力减小
D．若风筝线长度不变，风筝距离地面的高度增大
【答案】D
【详解】A．风筝仍处于平衡状态，合力为零，A错误；
BC．如图所示为风筝受力示意图

当风力变大时，重力不变，根据三角形定则矢量三角形如图所示，风筝悬停在空中，可得风筝所受的合力为零，保持不变，拉线拉力变大，拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角变大，BC错误；
D．设拉线长为L，则风筝距地面高度为
若风筝线长度不变，风筝距离地面的高度增大，D正确。
故选D。
3．（2023春·陕西汉中·高二统考期末）如图所示，一只蚂蚁（可视为质点）在半球形碗内从底部经b点缓慢爬到a点处，整个过程中蚂蚁受到的合力（ ）

A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终不变D．先减小后增大
【答案】C
【详解】蚂蚁缓慢爬行，一直处于平衡状态，合力始终等于零，始终不变。
故选C。
4．（2023春·河南开封·高二统考期末）走进开封山陕甘会馆，除了各式各样的雕刻外，那些曲折向上的屋顶也是山陕甘会馆中一道靓丽的风景线。站在地面上看四角翘起的屋顶像是建筑长出了翅膀，在蓝天中翱翔，充分诠释了“如鸟斯革，如翚斯飞”的中国古代屋顶的浪漫美学形象。如图为会馆大殿剖面图，屋脊不是一条直线，而是一条曲线。一只鸟沿着屋脊从A点缓慢运动到B点，下列说法正确的是（ ）

A．屋脊给鸟的摩擦力逐渐增大
B．屋脊给鸟的作用力逐渐减小
C．屋脊给鸟的支持力逐渐增大
D．鸟受到的合力逐渐减小
【答案】C
【详解】A．鸟沿着屋脊从A点缓慢运动到B点过程受力平衡，设鸟受到的支持力与竖直方向夹角为，则沿着屋脊方向有
减小，减小，即屋脊给鸟的摩擦力逐渐减小，A项错误；
B．屋脊给鸟的作用力为支持力和摩擦力，二力的合力与重力等大反向，即屋脊给鸟的作用力大小不变，B项错误；
C．鸟在垂直屋脊方向受力有
减小，增大，即屋脊给鸟的支持力逐渐增大，C项正确；
D．鸟沿着屋脊从A点缓慢运动到B点过程受力平衡，受到的合力不变，D项错误。
故选C。
5．（2023春·山西大同·高一校考阶段练习）如图所示，四分之一圆弧体A放在水平面上，圆弧面光滑，实心球B放在圆弧面和光滑竖直墙面之间，A、B处于静止状态，若将A稍微向左移一些，A、B仍保持静止，B球只与圆弧面和竖直墙面接触，则下列说法正确的是（ ）
A．A对地面的压力不变B．A对地面的压力变小
C．地面对A的摩擦力不变D．地面对A的摩擦力变大
【答案】A
【详解】AB．对整体研究可知，对地面的压力始终等于A、B的总重，故A正确，B错误；
CD．设对的作用力，此力与坚直方向的夹角为，球的重力，墙对的作用力为，根据力的平衡有
对整体研究，地面对的摩擦力
当稍微向左移一些，变小，则变小，变小，变小，故CD错误。
故选A。
6．（2023春·云南昭通·高一校考期末）用一段轻绳将一个小球悬挂于O点正下方的P点，小球在水平拉力作用下，从P点缓慢移到点，与竖直方向夹角为，如图所示。在此过程中，下列说法正确的是（ ）

A．水平拉力逐渐增大B．轻绳拉力逐渐减小
C．水平拉力先减小后增大D．轻绳拉力先增大后减小
【答案】A
【详解】小球每一位置都处于平衡状态，对小球受力分析
轻绳拉力
则随着θ增加，F逐渐变大，轻绳拉力逐渐变大。
故选A。
7．（2023春·湖南·高二校联考期末）“抖空竹”是中国传统的体育活动之一，在我国有悠久的历史，为国家级非物质文化遗产之一。现将抖空竹中的一个变化过程简化成以下模型：轻质弹性绳（弹力特点类比于弹簧）系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在弹性绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点匀速移动，其轨迹为竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下底水平），如图所示。则两端点分别自A、C两点，沿、以同一速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则运动过程中（ ）

A．左右两边绳的弹力均不变且相等B．弹性绳的总长度变大
C．左边绳的弹力变大D．右边绳的弹力变小
【答案】A
【详解】ACD．以空竹为研究对象进行受力分析，同一根绳子拉力处处相等，所以F1=F2，，在水平方向空竹

处于共点力平衡，设F1与水平方向的夹角为，F2与水平方向的夹角为
所以
所以两根绳与竖直方向的夹角相等，为，则
两端点移动的过程，两端点在水平方向上的距离不变，所以不变，不变，从而得出F1和F2均不变，故A正确，CD错误；
B．根据
可知弹性绳的总长度不变，B错误。
故选A。
8．（2023春·广东茂名·高二统考期末）在节日、婚庆等很多特殊日子里，人们习惯在室内悬挂拉花以增加喜庆气氛。如图甲所示为春节期间悬挂在天花板上的拉花，其简化模型为如图乙所示的质量分布均匀的绳。若静止时两端悬点处的绳与天花板之间的夹角为30°，则下列说法正确的是（ ）

A．悬点处对绳子的拉力大于拉花的总重力
B．最低点处绳子的张力大于拉花的总重力
C．增大绳子两端悬点的水平距离，最低点处绳子的张力增大
D．增大绳子两端悬点的水平距离，悬点处对绳子的拉力减小
【答案】C
【详解】AB．设悬点处对绳子的拉力为，最低点处绳子的张力为，对右半个拉花受力分析如图所示，则
故AB错误；
CD．增大绳子两端悬点的水平距离，与水平方向的夹角减小，和都将增大，故C正确，D错误。

故选C。
9．（2023·全国·高三专题练习）我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世，目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收。自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下，这个过程可以简化为如图乙所示模型：质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为固定不变，“V”型挡板可绕O轴在竖直面内转动。在使板由水平位置顺时针缓慢转动过程中，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）

A．棉包对板的压力先增大后减小
B．棉包对板的压力先增大后减小
C．当板转过时，棉包对板的作用力大小为
D．当板转过时，棉包对板的作用力最小但不为零
【答案】C
【详解】AB．对物体受力分析如图

由正弦定理可得
物体在旋转过程中从逐渐变大，从逐渐减小，因此OB板由水平位置缓慢转动60°过程中，棉包对OA板压力逐渐增大，对OB板压力逐渐减小；OB板继续转动直至竖直的过程中，棉包脱离OB板并沿OA板滑下，棉包对OA板压力随板转动逐渐减小，故AB错误；
C．当OB板转过30°时，两板与水平方向夹角均为30°，如图所示

两板支持力大小相等，与竖直方向夹角为30°，可得
故C正确；
D．当OB板转过60°时，OA板处于水平位置，棉包只受到重力和OA板的支持力，故D错误。
故选C。
10．（2023春·湖南长沙·高二周南中学校考期末）（多选）如图所示，某工厂将圆柱形工件a放在倾角为θ的斜面上，为防止工件滚动，在其下方垫一段半径与a相同的半圆柱体b。若逐渐减小斜面倾角θ，a、b始终处于静止状态，不计a与接触面的摩擦，b的质量很小。则（ ）
A．ab对斜面的压力逐渐变小
B．斜面对a的弹力逐渐变大
C．b对a的弹力逐渐变大
D．斜面对ab的作用力保持不变
【答案】BD
【详解】A．根据题意b的质量很小，可以忽略不计，令a的质量为m，对ab整体分析有
根据牛顿第三定律有
减小斜面倾角θ，则ab对斜面的压力逐渐变大，故A错误；
B．令ab圆心连线与斜面夹角为，根据几何关系有
解得
a受到重力、斜面支持力与b的弹力F三个力作用，对其分析有
解得
可知，减小斜面倾角θ，斜面对a的弹力逐渐变大，故B正确；
C．根据上述可知b对a的弹力为
可知，减小斜面倾角θ，b对a的弹力变小，故C错误；
D．对ab进行分析，整体受到重力，斜面对整体的支持力与摩擦力，根据平衡条件可知，支持力与摩擦力的合力与重力大小相等，方向相反，即斜面对ab的作用力保持不变，故D正确。
故选BD。
11．（2023春·安徽亳州·高一涡阳县第二中学校联考期末）工地工人用如图所示的方法将带挂钩的重物拉起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点，轻绳长度大于A、B两点间的距离，杆右端用铰链固定在墙壁上。现将挂钩挂在轻绳上，工人用另一轻绳连接杆的左端通过滑轮缓慢将杆左端拉起，开始时左端低于右端，不计挂钩与绳之间的摩擦。在工人将杆拉起到左端高于右端的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．轻绳的张力变大
B．轻绳的张力变小
C．轻绳的张力先变大后变小
D．轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
【答案】C
【详解】ABC．不计挂钩与绳之间的摩擦，则挂钩可视为“活结”。挂钩两侧绳上的拉力大小相等。设挂钩两侧轻绳的夹角为θ，设轻绳上的拉力为F，则由共点力的平衡可得
则
当A点升高时，AB之间的水平距离变大，故轻绳间的夹角θ先变大，先变小，轻绳的张力先变大；当杆水平时轻绳间夹角最大，轻绳的张力最大；当A的高度超过B时，AB之间的水平距离开始变小，故轻绳间的夹角θ变小，变大，轻绳的张力变小；故轻绳的张力先变大后变小，AB错误，C正确；
D．轻绳对挂钩的作用力，等于重物的重力大小，D错误。
故选C。
12．（2023春·山东日照·高二统考期末）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，两个质量均为m的物块a、b用劲度系数为k的轻质弹簧连接，两物块均恰好能静止在斜面上。已知物块a与斜面间的动摩擦因数是物块b与斜面间的动摩擦因数的两倍，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内。则弹簧的长度与原长相比（ ）

A．可能伸长了B．可能伸长了
C．可能缩短了D．可能缩短了
【答案】A
【详解】AB．设b与斜面间的动摩擦因数为弹簧的形变量为x，对a物体受力分析，由平衡条件得
对b物体受力分析，由平衡条件得
解得
A正确，B错误；
CD．因物块a与斜面间的动摩擦因数大于物块b与斜面间的动摩擦因数，当弹簧处于压缩状态时两物体不能均恰好能静止在斜面上，CD错误；
故选A。
13．（2023春·云南昆明·高一统考期末）如图所示，甲、乙两人站在水平地面上，光滑圆环套在不可伸长的轻绳上，圆环下端吊一重物。两人缓慢收绳，在重物竖直向上移动一小段距离的过程中（ ）

A．重物所受合力逐渐变大
B．轻绳上的张力逐渐变小
C．地面对甲的支持力逐渐变大
D．地面对乙的摩擦力逐渐变大
【答案】D
【详解】A．缓慢收绳的过程视为动态平衡，重物所受合力始终为零，处于平衡状态，故A错误；
B．分析可知，圆环套在绳子上可视为活结模型，环两端绳子上的拉力大小相等，根据平行四边形定则，做出力的平行四边形如图所示

设绳子与竖直方向的夹角为，绳子上的拉力为，根据力的平行四边形可知，当缓慢收缩绳子时，绳子上拉力与竖直方向的夹角增大，而根据平衡条件有
可知，当增大时，绳上的拉力增大，即缓慢收缩绳子时，轻绳上的张力逐渐增大，故B错误；
C．根据平衡条件可知，每段绳子上的拉力在竖直方向的分力不变，即
对甲分析，设地面对甲的支持力为，根据平衡条件有
可知地面对甲的支持力不变，故C错误；
D．对乙分析，在水平方向，乙受到地面对乙的静摩擦力与绳子上的拉力在水平方向的分力而平衡，则有
在缓慢收缩绳子的过程中，绳中的拉力增加，同时也变大，因此可知，地面对乙的摩擦力逐渐变大，故D正确。
故选D。
14．（2023春·山东烟台·高二统考期末）如图所示，一顶端附有定滑轮O1的斜面体放置在水平地面上，斜面体质量为M、倾角为30°。定滑轮O2通过轻杆固定在天花板上，一细绳绕过两定滑轮O1、O2，一端连接质量为2m的物块A，另一端连接质量为m的物块C，A物块放置在斜面体上，C物块竖直悬挂。另有一动滑轮O3跨在细绳上，下端通过另一细绳连接一质量为m的物块B，整个系统处于静止状态。现在右侧细绳的结点P处施加一与细绳成120°夹角的力F，使物块C缓慢移动，直至右侧细绳O2P处于水平状态。在这个过程中细绳始终拉直，力F的方向始终保持与细绳的夹角不变，物块A和斜面体始终处于静止状态。忽略滑轮的摩擦，在施加力F以后的过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．力F的最大值为2mg
B．物块B始终保持不动
C．A物体受到的摩擦力先减小后增大
D．地面对斜面体的摩擦力先增大后减小
【答案】D
【详解】A．对结点P受力分析，如图所示

设O2P与竖直方向的夹角为α，O2P绳上的拉力为T，根据几何关系可得
根据正弦定理可得
当α由0逐渐增大到90°的过程中，sinα逐渐增大，sin（120°-α）先增大后减小，所以F逐渐增大，当O2P水平时，即α=90°时，F达到最大，此时
T先增大后减小，当α=30°时，T达到最大，此时
故A错误；
B．对滑轮O3与绳的结点受力分析，左右两段绳中的拉力大小相等，均等于T，而连接B物体的绳拉力始终等于mg，设绳与竖直方向的夹角为θ，根据力的合成法有
当T先增大后减小的过程中，绳与竖直方向的夹角θ先增大后减小，所以物块B将先向上后向下移动，故B错误；
C．对A物体受力分析，初始时重力沿斜面向下的分力与绳的拉力大小相等，所以摩擦力为零，当绳中的拉力先增大后减小的过程中，A所受到的摩擦力方向沿斜面向下，且有
当T先增大后减小的过程中，Ff应先增大后减小，故C错误；
D．对物块A以及斜面整体为研究对象，地面对斜面体的摩擦力等于O1O3间绳拉力在水平方向的分力，即
当T先增大后减小的过程中，绳与竖直方向的夹角θ先增大后减小，所以f先增大后减小，故D正确。
故选D。
15．（2023春·山东青岛·高二统考期末）（多选）如图所示，两个光滑轻环a、b分别套在固定于竖直面内的光滑大圆环上。一细线穿过轻环a、b，两端各系一个质量为m的小球，在两轻环之间的细线上用光滑轻环c悬挂一个小物块p。调节系统平衡后状态如图所示，已知此时轻环a、b的距离小于大环环的半径。下列说法正确的是（ ）

A．小物块p的质量一定大于小球的质量m
B．平衡时a、b两环位置可以不等高
C．将该装置放置于加速上升的电梯中，整个系统保持不动
D．在图示平衡状态下缓慢增加物块p的质量，轻环a、b会向上移动
【答案】AC
【详解】A．当夹角为时，且处于平衡时，c处圆环的三条细绳互成120°角，则小物块p的质量为m，此时轻环a、b的距离等于大圆环的半径；因题中轻环a、b的距离小于大圆环的半径，因此c处圆环上面两条细绳夹角小于120°，即细绳与竖直方向的夹角θm，即小物块p的质量一定大于小球的质量m，A正确；
B．轻环a、b两端各系一个质量为m的小球，且大圆环光滑，平衡时a、b两环位置一定等高，B错误；
C．将该装置平衡时满足
即
与重力加速度无关，则放置于加速上升的电梯中，整个系统相对静止，保持不动，C正确；
D．当稍增加物块p的质量时，平衡就将被打破，轻环a、b将滑到最高点，D错误。
故选AC。
16．（2023春·内蒙古兴安盟·高一乌兰浩特市第四中学校考阶段练习）（多选）如图甲所示，挡板与挡板夹角为，的角平分线沿竖直方向，将一个重的铅球放在两挡板之间，现将整个装置以过O点的水平线为轴沿逆时针方向缓慢地转动，直到沿竖直方向位置如图乙所示，整个过程两挡板的夹角保持不变，忽略一切摩擦力，则（ ）

A．挡板对小球的作用力逐渐减小
B．挡板对小球的作用力先增大后减小
C．转动前挡板对小球的作用力大小为60N
D．图乙中挡板对小球的作用力大小为
【答案】AC
【详解】AB．整个过程球处于动态平衡，由力的平衡条件可知两支持力的合力与重力等大反向，两挡板的支持力之间的夹角始终为，受力分析如图所示

当装置转动到挡板竖直时，由图可知该过程中挡板对球的作用力逐渐减小，挡板对球的作用力逐渐增大，故A正确，B错误；
C．根据对称性可知，转动前挡板对球的作用力大小等于挡板对球的作用力大小，根据受力平衡可得
解得转动前挡板对球的作用力大小为
故C正确；
D．转动后，以球为对象，根据受力平衡可得
可得挡板对球的作用力大小为
故D错误。
故选AC。
17．（2023春·辽宁沈阳·高二校联考期末）（多选）质量为m的物体放置在倾角的粗糙固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数，现用拉力F（与斜面的夹角为）拉动物体沿斜面向上匀速运动，下列说法正确的是（ ）

A．拉力最小时，物体受三个力作用
B．时，即拉力沿斜面斜向上时，拉力F最小
C．斜面对物体的作用力的方向随拉力F的变化而变化
D．拉力F的最小值为
【答案】BD
【详解】ABD．对物体进行受力分析如图所示。

则有
联立解得
当时，拉力最小，最小值为，此时物体受4个力作用，故A错误，BD正确。
C．斜面对物体的作用力指的是摩擦力和支持力的合力，则有
不变，则不变，即斜面对物体的作用力的方向不随拉力的变化而变化，故C错误。
故选BD。
18．（2023春·辽宁鞍山·高二东北育才学校校联考期末）（多选）水平面上放置一质量为m的滑块B，上方有如图所示的凹槽，质量也为m的圆柱A能放置在凹槽POQ中，其截面图如图所示，圆心与两条边接触的左端点连线跟竖直方向夹角。一质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与B相连，细绳张紧后由静止释放C，不计一切摩擦，B离定滑轮足够远，下列说法正确的是（ ）

A．如果A、B能保持相对静止，B对A的作用力大小为
B．如果A、B能保持相对静止，绳子对B的作用力大小为Mg
C．当时，A会从凹槽中滚出
D．如果调整OP边的倾斜程度使得时，无论M为多大，OQ边对圆柱A的支持力一定不为0
【答案】ACD
【详解】AB．如果A、B能保持相对静止，将A、B、C看作一个整体，根据牛顿第二定律可知
解得加速度大小为
对A进行分析，则A受到B水平方向的作用力大小为
A受到B竖直方向的作用力大小为
则B对A的作用力大小为
对A、B整体进行分析，绳子对B的作用力大小为
故A正确，B错误；
C．小球滚出凹槽的临界条件为小球受到槽的支持力沿着圆心与二者接触的左端点连线方向，如下图所示。根据几何关系可得
解得临界加速度大小为
对整体根据牛顿第二定律可得
解得
故C正确；

D．当时，小球滚出凹槽的临界条件为小球受到槽的支持力沿着圆心与二者接触的左端点连线方向，根据C选项的分析可得临界加速度大小为
由于
所以无论M为多大，A都不能滚出凹槽，则OQ边对圆柱A的支持力一定不为0，故D正确。
故选ACD。
19．（2023秋·高一课时练习）如图所示，两个完全相同的物块，重力大小均为G。两物块与水平面的动摩擦因数均为μ，一根轻绳两端固定在两物块上，在绳的中点O施加一个竖直向上的拉力F，当绳子被拉直后，两段绳的夹角为α，问当F至少为多大，两物块将发生滑动？（设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

【答案】
【详解】对点O受力分析如图甲所示

由平衡条件得
F1＝F2＝
再对任一物块受力分析如图乙所示（图中选择右边物块进行受力分析），物块发生滑动的临界条件是
F2sin＝μFN
又
F2cs ＋FN＝G
联立计算得出
F＝
20．（2023春·辽宁·高二校联考期末）如图，固定在水平地面上的斜面倾角为37°，现在斜面上放一个质量为2kg的滑块。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cs37°=0.8）
（1）当对滑块施加一个平行于斜面向上的的推力时（如图1），滑块刚好可以沿斜面向下做匀速直线运动，求滑块与斜面间的动摩擦因数；
（2）保持斜面与滑块的接触面不变，对滑块施加一个水平向右的推力（如图2），为保证滑块在斜面上静止，求的大小范围。

【答案】（1）0.5；（2）
【详解】（1）对物体进行受力分析如图所示

根据平衡条件，在轴上有
在轴上有
滑动摩擦力为
联立解得
（2）当最大时，物块受力如图所示

根据平衡条件，在轴上有
在轴上有
又有
联立解得
当最小时，物块受力如图所示

根据平衡条件，在轴上有
在轴上有
又有
联立解得
所以的大小范围为
二、全面刷真题
1．（2008·天津·高考真题）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中( )
A．F1保持不变，F3缓慢增大
B．F1缓慢增大，F3保持不变
C．F2缓慢增大，F3缓慢增大
D．F2缓慢增大，F3保持不变
【答案】C
【详解】试题分析：对B分析，可知墙对B的作用力及A对球的作用力的合力与F及重力的合力大小相等，方向相反，故当F增大时，B对A的压力增大；即F2增大；同理可知，墙对B的作用力F1增大；
对整体分析，整体受重力、支持力、摩擦力及压力F而处于平衡，故当F增大时，地面对A的支持力增大；故F3增大；但水平方向力不变；故选C．
考点：物体的平衡
名师点睛：此题是物体的平衡问题；解题时运用图解法，分别以B和整体为研究对象，分别进行受力分析画出力的示意图，根据F的变化可知B对A的作用力，及地面对A的作用力．
2．（2012·全国·高考真题） 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中
A．N1始终减小，N2始终增大
B．N1始终减小，N2始终减小
C．N1先增大后减小，N2始终减小
D．N1先增大后减小，N2先减小后增大
【答案】B
【详解】试题分析：对小球进行受力分析如图所示，
设：板与竖直方向夹角为，则：，，随着板顺时针方向转动，越来越大，因此N2越来越小，同样也越来越小，答案B正确．
3．（2012·山东·高考真题）（多选）如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则（ ）
A．Ff变小B．Ff不变C．FN变小D．FN变大
【答案】BD
【详解】先对三个物体以及支架整体受力分析，受重力，2个静摩擦力，两侧墙壁对整体有一对支持力，根据平衡条件，有：，解得，故静摩擦力不变，故A错误B正确；将细线对O的拉力按照效果正交分解，如图
设两个杆夹角为，则有，再将杆对滑块m的推力按照效果分解，如图
根据几何关系，有，故，若挡板间的距离稍许增大后，角θ变大，变大，故滑块m对墙壁的压力变大，故C错误，D正确；
4．（2014·上海·统考高考真题）如图，光滑的四分之一圆弧轨道A、B固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F的作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N．在运动过程中（ ）
A．F增大，N减小
B．F减小，N减小
C．F增大，N增大
D．F减小，N增大
【答案】A
【详解】对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有
N=mgcsθ F=mgsinθ
其中θ为支持力N与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N变小，F变大；故A正确，BCD错误．故选A．
5．（2016·全国·高考真题）（多选）如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（ ）
A．绳OO'的张力也在一定范围内变化
B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化
C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化
D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
【答案】BD
【详解】AC．物块b仍始终保持静止，可知物块a也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角也不变，可知连接a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接a和b的绳的张力保持不变，夹角不变，所以绳OO'的张力也不变，故AC错误；
BD．对b进行受力分析可知，当若F方向不变，大小在一定范围内变化时，而重力mg和绳子的拉力FT保持不变，所以物块b所受到的支持力也在一定范围内变化，物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故BD正确。
故选BD。
6．（2022·湖南·统考高考真题）2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】由于风速水平向右、大小恒定且不随高度改变，可认为单位长度飘带受到的风力相同，假设飘带总长为，质量为，由飘带自由端向上选取任意一段，该部分飘带的重力和所受风力分别为
该部分飘带稳定时受力平衡，受力分析如图所示
重力与风力的合力与剩余部分间的张力是平衡力，设竖直方向的夹角为，则满足
可知飘带与竖直方向的角度与所选取的飘带长度无关，在风速一定时，飘带与竖直方向的角度正切值恒定，则飘带为一条倾斜的直线。
故选A。