2023版新教材高考物理微小練習(xí)12動(dòng)態(tài)平衡問題

專題12動(dòng)態(tài)平衡問題

1.（多選）如圖甲所示，一只小鳥沿著較粗的樹枝從1點(diǎn)緩慢移動(dòng)到8點(diǎn)，將該過程抽

象為質(zhì)點(diǎn)從圓弧上的｛點(diǎn)移動(dòng)到6點(diǎn)，如圖乙所示，以下說法正確的是（）

甲乙

A.樹枝對小鳥的彈力減小

B.樹枝對小鳥的彈力增大

C.樹枝對小鳥的摩擦力減小

D.樹枝對小鳥的摩擦力增大

2.

[2022?云南月考]如圖所示，置于斜面上的物體/受到平行于斜面向下的力b作用保持

靜止.若力尸大小不變，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）.在廠轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，物體和斜面始終保持靜止.在此過程中（）

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)量為應(yīng)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，上端穿過小孔用力拉住，開始時(shí)繩與豎直方向夾角為

。，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6時(shí)，F(xiàn)=2mgcos0

B.小球沿光滑圓環(huán)上升過程中，輕繩拉力逐漸增大

C.小球沿光滑圓環(huán)上升過程中，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1點(diǎn)，足球與墻

壁的接觸點(diǎn)為B.若更換懸線更長的新網(wǎng)兜,重新把足球掛在4點(diǎn)，足球與墻壁接觸點(diǎn)為以圖

中未標(biāo)出），已知兩點(diǎn)間距乙》/.,下列說法正確的是（）

A.網(wǎng)兜對1點(diǎn)的拉力不變

B.網(wǎng)兜對4點(diǎn)的拉力變小

C.足球?qū)Ρ诘膲毫Σ蛔?/p>

D.足球?qū)Ρ诘膲毫ψ兇?/p>

5.

[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

水平且延長線經(jīng)過球心。，小球與斜面的接觸點(diǎn)為4下列說法正確的是（）

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小球的支持力

C.若細(xì)線長度等于小球半徑，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易裝置測定水平風(fēng)速，在水平地面

的底座（始終保持靜止）上豎直固定一直桿，半徑為此質(zhì)量為加的薄空心塑料球用細(xì)線懸于

桿頂端0,當(dāng)水平風(fēng)吹來時(shí)，球在風(fēng)力的作用下飄起來.已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速，也與球

正對風(fēng)的截面積成正比，當(dāng)風(fēng)速％=3m/s時(shí)，測得球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角，=30°.

則下列說法正確的是（）

A.當(dāng)，=60°時(shí)，風(fēng)速r=6m/s

B.若風(fēng)速增大到某一值時(shí)，〃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。減小

D.若風(fēng)速增大，換用半徑較大、質(zhì)量不變的球，底座對地面的壓力增大

7.如圖甲所示，質(zhì)量為加的半球體靜止在傾角為。的平板上，當(dāng)？從0緩慢增大到日的

過程中，半球體所受摩擦力A與6的關(guān)系如圖乙所示，已知半球體始終沒有脫離平板，半

球體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度為g,則

O

()

A.0?g段圖像可能是直線

B.g?］段圖像可能是直線

C.g=7

mg

nD.。=了

8.［情境創(chuàng)新］質(zhì)量均為歷的小球46用輕桿連接，小球6用不可伸長的細(xì)線懸掛在豎

直墻壁上的。點(diǎn)，小球/在豎直向上的力廠作用下從圖示位置開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).則在小球力上移過程中（）

A.輕桿先受壓力后受拉力

B.細(xì)線的張力大小不變

C.力尸不斷減小

D.輕桿對小球/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，爾6兩滑塊的質(zhì)量均為機(jī)放在粗糙水

平面上與兩個(gè)等長的輕桿連接，兩桿以及桿與滑塊之間均用光滑錢鏈連接，一質(zhì)量為卬的重

物C懸掛于兩桿交接處，設(shè)桿與水平面間的夾角為。，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法

正確的是（）

A.輕桿上作用力為sin0

B.A.6滑塊均受到五個(gè)力作用

C.A,8滑塊對地面的壓力大小均為（M+%）g

D.僅增大*整個(gè)裝置仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則滑塊/、6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，的沿水平方向，OB

沿豎直方向，長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)量為勿的小球尸（可視為質(zhì)點(diǎn)），則擋板自以緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至加的過程中，下列

說法正確的是（）

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)過程中（）

A.細(xì)線對小球的拉力變大

B.斜面對小球的支持力變大

C.斜面對地面的壓力變大

D.地面對斜面的摩擦力變大

12.

[2022?河南省聯(lián)考]如圖所示，光滑直桿04、加在。點(diǎn)固定，兩桿間夾角，（外90。）

不變，在兩桿上分別套上質(zhì)量相等的小環(huán)只Q,兩小環(huán)由不可伸長的輕繩連接.初始時(shí)，

桿的豎直，現(xiàn)緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)兩桿至桿如豎直，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中（）

A.桿對環(huán)尸的彈力先變大后變小

B.桿對環(huán)。的彈力一直變小

C.桿對環(huán)0的彈力先變小后變大

D.桿對環(huán)0的彈力一直變小

專題12動(dòng)態(tài)平衡問題

1.BC設(shè)彈力與豎直方向的夾角為心由平衡條件得，小鳥所受的彈力N=mgcos0,

從4點(diǎn)到6點(diǎn)的過程中，《減小，彈力增大，A錯(cuò)誤，B正確；小鳥所受的摩擦力/'="/gsin

0,從4點(diǎn)到8點(diǎn)的過程中，。減小，摩擦力減小，C正確，D錯(cuò)誤.

2.D以物體作為研究對象，在沿斜面方向上，重力沿斜面向下的分力、尸的分力及摩

擦力的合力為零，因尸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；以整體為研究對象，尸的水平分

力與地面給斜面的摩擦力平衡，尸的水平分力先增大，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

13

對小球受力分析，小球受到重力/砥、輕繩的拉力廠和圓環(huán)的彈力K,如答圖所示，根

據(jù)平衡條件可知，儂和K的合力9與廠大小相等、方向相反，根據(jù)幾何知識得A=/“g,

且有〃=尸=2儂cose,A正確；小球沿圓環(huán)緩慢上移，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，對小球進(jìn)行

受力分析，由答圖可知△08?△函A,即笠=二方解得F=F=7〃若，斥=儂，當(dāng)

K/inKK

小球上移時(shí)，半徑斤不變，16減小，故尸減小，區(qū)不變，B、C錯(cuò)誤，D正確.

4.

B已知兩點(diǎn)間距例繩與墻壁夾角。變小，由平衡條件得7=-、，R=mgtan

cosa

%可知網(wǎng)兜對/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，由三角形知識可知，當(dāng)繩子與

墻壁的夾角減小時(shí)，支持力A和繩子的拉力7均減小，只有選項(xiàng)B正確.

5.B對小球受力分析，小球受重力、細(xì)線的拉力和斜面對小球的支持力，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小球的支持力，B正確；由幾何關(guān)系可得，當(dāng)線長等于半

徑時(shí)，斜面傾角為30°,則內(nèi)=〃gtan300-儂，C、I）錯(cuò)誤.

6.C由題意，風(fēng)力F=kSv,由平衡條件得45/=儂tan%當(dāng)風(fēng)速的=3m/s時(shí)，

。=30°.則當(dāng)《=60°時(shí)，風(fēng)速證=?。?3小m/s,A錯(cuò)誤；由平衡條件判斷《不可能

等于90°,B錯(cuò)誤；若風(fēng)速r不變，換用半徑相等（S不變），質(zhì)量增大，則。減小，C正確；

由平衡條件和牛頓第三定律知底座對地面的壓力大小等于系統(tǒng)的重力，與水平風(fēng)力無關(guān)，D

錯(cuò)誤.

7.D

半球體在平板上恰好開始滑動(dòng)的臨界條件是勿gsin°=umgcos。,故〃=tan0,

解得夕=T~，即g=[~，故C錯(cuò)誤.。在0?T"之間時(shí)，E是靜摩擦力，大小為儂sin。；

o0O

nJI

。在左?刀之間時(shí)，￡是滑動(dòng)摩擦力，大小為〃儂cos0,綜合以上分析得片與J的關(guān)系

O乙

如圖中實(shí)線所示，故A、B錯(cuò)誤.當(dāng)夕=T-時(shí)，斤=儂sinT~=等，即夕=等，故D正確.

8.C小球6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△460相似，因此有第=。=儀小球力緩慢上移的過程中的減小，因此細(xì)線的

張力行和輕桿的彈力人均增大，且輕桿始終受到壓力，A、B、D錯(cuò)誤；小球/的受力分析如

圖2,F=n)g+F"sCOS。，小球力上移時(shí)。增大，cos?減小，力廠減小，C正確.

9.CD以兩桿的交接點(diǎn)為研究對象，由平衡條件得輕桿上的作用力大小F=0.s〃,

2smu

A錯(cuò)誤；/、8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/、B、。整體為研究對象，應(yīng)用平衡條件和牛頓第三定律得從6滑塊對地面的壓力大小