2023版新教材高考物理微專題小練習(xí)專題12動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！專題12動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題1．(多選)如圖甲所示，一只小鳥(niǎo)沿著較粗的樹(shù)枝從A點(diǎn)緩慢移動(dòng)到B點(diǎn)，將該過(guò)程抽象為質(zhì)點(diǎn)從圓弧上的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，如圖乙所示，以下說(shuō)法正確的是()A．樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的彈力減小B．樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的彈力增大C．樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的摩擦力減小D．樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的摩擦力增大2.[2022·云南月考]如圖所示，置于斜面上的物體A受到平行于斜面向下的力F作用保持靜止．若力F大小不變，方向在豎直平面內(nèi)由沿斜面向下順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到沿斜面向上(轉(zhuǎn)動(dòng)范圍如圖中虛線所示).在F轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，物體和斜面始終保持靜止．在此過(guò)程中()A．地面與斜面間的摩擦力可能先減小后增大B．地面與斜面間的摩擦力可能一直增大C．物體與斜面間的摩擦力可能先增大后減小D．物體與斜面間的摩擦力可能一直減小3.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在豎直固定的光滑圓環(huán)上，在圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑小孔，一根輕繩的下端系著小球，上端穿過(guò)小孔用力拉住，開(kāi)始時(shí)繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢拉動(dòng)輕繩，使小球沿光滑圓環(huán)上升一小段距離，則下列關(guān)系正確的是()A．繩與豎直方向的夾角為θ時(shí)，F(xiàn)＝2mgcosθB．小球沿光滑圓環(huán)上升過(guò)程中，輕繩拉力逐漸增大C．小球沿光滑圓環(huán)上升過(guò)程中，小球所受支持力逐漸增大D．小球沿光滑圓環(huán)上升過(guò)程中，小球所受支持力大小不變4.[2022·廣東省肇慶市統(tǒng)考]如圖所示，用網(wǎng)兜把足球掛在光滑墻壁上的A點(diǎn)，足球與墻壁的接觸點(diǎn)為B.若更換懸線更長(zhǎng)的新網(wǎng)兜，重新把足球掛在A點(diǎn)，足球與墻壁接觸點(diǎn)為C(圖中未標(biāo)出)，已知兩點(diǎn)間距l(xiāng)AC>lAB，下列說(shuō)法正確的是()A．網(wǎng)兜對(duì)A點(diǎn)的拉力不變B．網(wǎng)兜對(duì)A點(diǎn)的拉力變小C．足球?qū)Ρ诘膲毫Σ蛔僁．足球?qū)Ρ诘膲毫ψ兇?.[2022·河南省質(zhì)檢]如圖所示，光滑斜面上用細(xì)線拴著的勻質(zhì)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線水平且延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)球心O，小球與斜面的接觸點(diǎn)為A，下列說(shuō)法正確的是()A．細(xì)線的拉力不可能等于小球的重力B．細(xì)線的拉力一定小于斜面對(duì)小球的支持力C．若細(xì)線長(zhǎng)度等于小球半徑，則細(xì)線拉力等于小球重力D．若細(xì)線長(zhǎng)度等于小球半徑，則細(xì)線拉力等于小球重力的一半6.[2022·江蘇省蘇州市調(diào)研]某氣象研究小組用圖示簡(jiǎn)易裝置測(cè)定水平風(fēng)速，在水平地面的底座(始終保持靜止)上豎直固定一直桿，半徑為R、質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O，當(dāng)水平風(fēng)吹來(lái)時(shí)，球在風(fēng)力的作用下飄起來(lái)．已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速，也與球正對(duì)風(fēng)的截面積成正比，當(dāng)風(fēng)速v0＝3m/s時(shí)，測(cè)得球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ＝30°.則下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)θ＝60°時(shí)，風(fēng)速v＝6m/sB．若風(fēng)速增大到某一值時(shí)，θ可能等于90°C．若風(fēng)速不變，換用半徑相等、質(zhì)量較大的球，則θ減小D．若風(fēng)速增大，換用半徑較大、質(zhì)量不變的球，底座對(duì)地面的壓力增大7．如圖甲所示，質(zhì)量為m的半球體靜止在傾角為θ的平板上，當(dāng)θ從0緩慢增大到eq\f(π,2)的過(guò)程中，半球體所受摩擦力Ff與θ的關(guān)系如圖乙所示，已知半球體始終沒(méi)有脫離平板，半球體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),3)，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度為g，則()A．0～q段圖像可能是直線B．q～eq\f(π,2)段圖像可能是直線C．q＝eq\f(π,4)D．p＝eq\f(mg,2)8．[情境創(chuàng)新]質(zhì)量均為m的小球A、B用輕桿連接，小球B用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在豎直墻壁上的O點(diǎn)，小球A在豎直向上的力F作用下從圖示位置開(kāi)始沿豎直光滑墻壁緩慢上移至水平虛線位置，細(xì)線始終處于張緊狀態(tài)．則在小球A上移過(guò)程中()A．輕桿先受壓力后受拉力B．細(xì)線的張力大小不變C．力F不斷減小D．輕桿對(duì)小球A的作用力先增大后減小9．[2022·安徽省江淮聯(lián)考](多選)如圖所示，A、B兩滑塊的質(zhì)量均為M，放在粗糙水平面上與兩個(gè)等長(zhǎng)的輕桿連接，兩桿以及桿與滑塊之間均用光滑鉸鏈連接，一質(zhì)量為m的重物C懸掛于兩桿交接處，設(shè)桿與水平面間的夾角為θ，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法正確的是()A．輕桿上作用力為2mgsinθB．A、B滑塊均受到五個(gè)力作用C.A、B滑塊對(duì)地面的壓力大小均為(M＋eq\f(1,2)m)gD．僅增大θ，整個(gè)裝置仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則滑塊A、B受地面的摩擦力越小10.[2022·河南省模擬調(diào)研]如圖，光滑四分之一圓弧軌道豎直放置，OA沿水平方向，OB沿豎直方向，長(zhǎng)度恰好為圓弧軌道半徑的光滑擋板，一端在圓心，另一端在圓弧面，擋板與圓弧軌道間有質(zhì)量為m的小球P(可視為質(zhì)點(diǎn))，則擋板自O(shè)A緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至OB的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．小球?qū)醢宓淖饔昧ο仍龃蠛鬁p小B．小球?qū)醢宓淖饔昧σ恢睖p小C．小球?qū)A弧軌道的作用力先增大后減小D．小球?qū)A弧軌道的作用力先減小后增大11．[2022·江蘇省常州市質(zhì)量調(diào)研]如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，光滑小球被輕質(zhì)細(xì)線系住放在斜面上，細(xì)線另一端跨過(guò)光滑定滑輪，用力拉細(xì)線使小球沿斜面緩慢向上移動(dòng)一小段距離，斜面體始終靜止．則在小球移動(dòng)過(guò)程中()A．細(xì)線對(duì)小球的拉力變大B．斜面對(duì)小球的支持力變大C．斜面對(duì)地面的壓力變大D．地面對(duì)斜面的摩擦力變大12.[2022·河南省聯(lián)考]如圖所示，光滑直桿OA、OB在O點(diǎn)固定，兩桿間夾角θ(θ<90°)不變，在兩桿上分別套上質(zhì)量相等的小環(huán)P、Q，兩小環(huán)由不可伸長(zhǎng)的輕繩連接．初始時(shí)，桿OA豎直，現(xiàn)緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)兩桿至桿OB豎直，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中()A．桿對(duì)環(huán)P的彈力先變大后變小B．桿對(duì)環(huán)P的彈力一直變小C．桿對(duì)環(huán)Q的彈力先變小后變大D．桿對(duì)環(huán)Q的彈力一直變小專題12動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題1．BC設(shè)彈力與豎直方向的夾角為θ，由平衡條件得，小鳥(niǎo)所受的彈力N＝mgcosθ，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，θ減小，彈力增大，A錯(cuò)誤，B正確；小鳥(niǎo)所受的摩擦力f＝mgsinθ，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，θ減小，摩擦力減小，C正確，D錯(cuò)誤．2．D以物體作為研究對(duì)象，在沿斜面方向上，重力沿斜面向下的分力、F的分力及摩擦力的合力為零，因F的分力先沿斜面向下減小，后沿斜面向上增大，故摩擦力可能先向上減小，后向下增大，也可能一直減小，故C錯(cuò)誤，D正確；以整體為研究對(duì)象，F(xiàn)的水平分力與地面給斜面的摩擦力平衡，F(xiàn)的水平分力先增大，再減小，再增大，地面與斜面間的摩擦力也同步變化，故A、B錯(cuò)誤．3．AD對(duì)小球受力分析，小球受到重力mg、輕繩的拉力F和圓環(huán)的彈力FN，如答圖所示，根據(jù)平衡條件可知，mg和FN的合力F′與F大小相等、方向相反，根據(jù)幾何知識(shí)得FN＝mg，且有F＝F′＝2mgcosθ，A正確；小球沿圓環(huán)緩慢上移，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，由答圖可知△OAB～△GF′A，即eq\f(mg,R)＝eq\f(F′,AB)＝eq\f(FN,R)，解得F＝F′＝eq\f(AB,R)mg，F(xiàn)N＝mg，當(dāng)小球上移時(shí)，半徑R不變，AB減小，故F減小，F(xiàn)N不變，B、C錯(cuò)誤，D正確．4.B已知兩點(diǎn)間距l(xiāng)AC>lAB，繩與墻壁夾角α變小，由平衡條件得T＝eq\f(mg,cosα)，F(xiàn)N＝mgtanα，可知網(wǎng)兜對(duì)A點(diǎn)的拉力變小，A錯(cuò)誤，B正確；足球?qū)Ρ诘膲毫ψ冃?，C、D錯(cuò)誤．也可用圖解法求解，重力和支持力的合力與繩的拉力大小相等，由三角形知識(shí)可知，當(dāng)繩子與墻壁的夾角減小時(shí)，支持力FN和繩子的拉力T均減小，只有選項(xiàng)B正確．5．B對(duì)小球受力分析，小球受重力、細(xì)線的拉力和斜面對(duì)小球的支持力，由于斜面角度未知，故不能確定細(xì)線拉力與重力的大小關(guān)系，A錯(cuò)誤；根據(jù)三力平衡構(gòu)成的矢量直角三角形可得，細(xì)線的拉力小于斜面對(duì)小球的支持力，B正確；由幾何關(guān)系可得，當(dāng)線長(zhǎng)等于半徑時(shí)，斜面傾角為30°，則FT＝mgtan30°＝eq\f(\r(3),3)mg，C、D錯(cuò)誤．6．C由題意，風(fēng)力F＝kSv，由平衡條件得kSv＝mgtanθ，當(dāng)風(fēng)速v0＝3m/s時(shí)，θ＝30°.則當(dāng)θ＝60°時(shí)，風(fēng)速v1＝eq\r(3)v0＝3eq\r(3)m/s，A錯(cuò)誤；由平衡條件判斷θ不可能等于90°，B錯(cuò)誤；若風(fēng)速v不變，換用半徑相等(S不變)，質(zhì)量增大，則θ減小，C正確；由平衡條件和牛頓第三定律知底座對(duì)地面的壓力大小等于系統(tǒng)的重力，與水平風(fēng)力無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤．7．D半球體在平板上恰好開(kāi)始滑動(dòng)的臨界條件是mgsinθ＝μmgcosθ，故μ＝tanθ，解得θ＝eq\f(π,6)，即q＝eq\f(π,6)，故C錯(cuò)誤．θ在0～eq\f(π,6)之間時(shí)，F(xiàn)f是靜摩擦力，大小為mgsinθ；θ在eq\f(π,6)～eq\f(π,2)之間時(shí)，F(xiàn)f是滑動(dòng)摩擦力，大小為μmgcosθ，綜合以上分析得Ff與θ的關(guān)系如圖中實(shí)線所示，故A、B錯(cuò)誤．當(dāng)θ＝eq\f(π,6)時(shí)，F(xiàn)f＝mgsineq\f(π,6)＝eq\f(mg,2)，即p＝eq\f(mg,2)，故D正確．8．C小球B受三個(gè)力而平衡，這三個(gè)力構(gòu)成如圖1所示的矢量三角形，且力的矢量三角形總與△ABO相似，因此有eq\f(mg,OA)＝eq\f(FT,OB)＝eq\f(FN,AB)，小球A緩慢上移的過(guò)程中OA減小，因此細(xì)線的張力FT和輕桿的彈力FN均增大，且輕桿始終受到壓力，A、B、D錯(cuò)誤；小球A的受力分析如圖2，F(xiàn)＝mg＋F′Ncosθ，小球A上移時(shí)θ增大，cosθ減小，力F減小，C正確．9．CD以兩桿的交接點(diǎn)為研究對(duì)象，由平衡條件得輕桿上的作用力大小F＝eq\f(mg,2sinθ)，A錯(cuò)誤；A、B滑塊受重力、地面的支持力、輕桿的彈力和地面的摩擦力四個(gè)力作用，B錯(cuò)誤；以A、B、C整體為研究對(duì)象，應(yīng)用平衡條件和牛頓第三定律得A、B滑塊對(duì)地面的壓力大小FN＝eq\f(1,2)(2M＋m)g＝(M＋eq\f(1,2)m)g，