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专题 物体的动态平衡问题（练习）高中物理课件（人教版2019必修第一册）
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专题 物体的动态平衡问题 同步练习一、单选题1．（海南省2022-2023学年高三上学期11月联考物理试题）如图，一固定容器的内壁是光滑的半球面，O为球心。一质量为m的小滑块在水平向右的力F作用下静止在P点。现将力F由图示方向逆时针转到竖直方向，此过程中，小滑块始终保持静止。则力F（ ）A．一直增大 B．一直减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小2．（浙江省杭州地区（含周边）重点中学2022-2023学年高一上学期期中考试物理试题）如图所示，轻绳OA将一质量为m的小球悬挂于O点，OA与竖直方向的夹角为β=30°，在水平力F作用下，小球静止。现使力F沿逆时针方向缓慢旋转至竖直向上，小球位置始终不变，上述过程中（ ）A．力F逐渐减小 B．力F逐渐增大C．轻绳OA对球的拉力先增大再减小 D．力F最小值为12mg3．（2022·山西·高三开学考试）如图所示，竖直放置的光滑圆环顶端D点固定一定滑轮（大小忽略），圆环两侧套着质量分别为m1、m2的两小球，两小球用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，m1、m2连线过圆心O点，且与右侧绳的夹角为θ=30°。则m1、m2两小球的质量之比为（ ）A．33 B．3 C．12 D．14．（2022·吉林·东北师大附中高一期中）如图所示，有一根细线跨过固定轻环B吊着一个质量为m1的物体，细线另一端系在轻环A上，轻环A还用另一根细线吊着一个质量为m2的物块，平衡时A、B与圆心连线夹角为120°，不计摩擦。则两个物块的质量比m1：m2应为（ ）A．3:1 B．3:3 C．2:1 D．2:2二、多选题5．（2022·天津·高三期中）如图所示，一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙的水平地面上，物块（可看做质点）静置于槽内最底部的A点处。现用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着半圆形凹槽缓慢推至B点，整个过程中，凹槽始终保持静止。设物块受到凹槽的弹力为FN，则在上述过程中下列说法正确的是（ ）A．F和FN都一直增大B．F一直增大，FN先减小后增大C．地面对凹槽的支持力不变D．地面对凹槽的摩擦力一直变大6．（2022·重庆·巫溪县白马中学校高三阶段练习）如图所示，甲、乙、丙三条不可伸长的轻绳栓接于O点，甲、乙两绳自然伸直，上端分别固定于水平天花板上的a、b点，甲绳长30cm，乙绳长40cm，ab距离为50cm，甲、乙、丙三绳能承受的最大张力分别为3N、4N、5N。c点位于丙绳上，在c点对丙绳施加竖直向下的拉力F，O点位置始终不变，则在拉力F从零逐渐增大的过程中（ ）A．甲绳先断 B．乙绳先断C．某绳恰好先断时，F=94N D．某绳恰好先断时，F=154N7．（2022·天津一中高一期中）如图所示，固定的竖直杆上端带有定滑轮C，轻杆AB通过铰链与竖直杆相连于A点，另一端B悬挂一物体，用一轻绳绕过定滑轮C与B端相连。用力F拉轻绳，使AB杆由图示位置缓慢转到水平位置，忽略滑轮的形状，不计一切摩擦。此过程中（ ）A．轻杆AB的弹力大小不变B．轻杆AB的弹力方向不一定沿杆C．力F逐渐变小D．BC段轻绳在水平方向的分力逐渐增大，在竖直方向的分力不变，所以BC段轻绳的拉力逐渐变大8．（2021·湖北·襄阳五中高一期中）如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的风力作用下静止于水平地面上，细绳与竖直方向的夹角为θ。已知风力大小正比于风速，则当风速增大时，下列说法正确的是（ ）A．细绳对重物的拉力可能不变 B．细绳对重物的拉力一定增大C．重物可能离开地面 D．重物一定不会离开地面9．（2022·湖北·应城市第一高级中学高一期中）如图，物体所受重力为40N，用细绳OC悬于O点，绳OC所能承受的最大拉力为50N。现用细绳AB绑住绳OC的A点，再用缓慢增大的水平力牵引A点，下列说法正确的是（ ）（已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6）A．OA绳拉力大小增大 B．AB绳拉力大小增大C．AC绳比OA绳先断 D．OA绳与竖直方向最大的夹角为53°10．（2023·全国·高三专题练习）甲图中，轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接，另一端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为30°，在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有小滑轮，现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物，绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙，两图中重物都静止，则下列说法中正确的是（ ）A．与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为3mgB．轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为3mgC．两根杆中弹力方向均沿杆方向D．若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，甲中轻绳更容易断裂11．（2022·江苏·苏州中学高一期中）如图所示，光滑轻质挂钩下端悬挂质量为m的重物，跨在长度为L的轻绳上，开始时绳子固定在框架上等高的A、B两点，与水平方向的夹角为θ，绳子的拉力为F。现保持绳长不变，将绳子右端从B点沿竖直方向缓慢移至C点，再从C点沿水平方向向左缓慢移至D点。关于绳子拉力的变化。下列说法正确的是（ ）A．从B移至C的过程中，拉力F变小 B．从B移至C的过程中，拉力F不变C．从C移至D的过程中，拉力F不变 D．从C移至D的过程中，拉力F变大三、解答题12．（2022·江苏·海安高级中学高一阶段练习）如图所示，AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持AC绳与竖直方向上的夹角为60°不变，改变BC绳的方向，求：（1）θ=60°，AC绳中的拉力；（2）θ在0～90°的范围内， BC绳上的拉力。13．（2021·江苏省丹阳高级中学高一期中）如图，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线夹角37°，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处挂一重为100N的物体。（cos37°=0.8，sin37°=0.6）。（1）求AO、BO的拉力各为多大；（2）若AO绳所能承受的最大拉力为240N，BO绳所能承受的最大拉力为150N，CO绳能承受无穷大的拉力，则所吊重物重力最大不能超过多少。14．（2022·湖南·雅礼中学高一期中）如图所示，放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳OC段与竖直方向的夹角θ=60∘，斜面倾角α=30∘，物块B的质量为mB=1.5kg，弹簧劲度系数为k=150N/m，重力加速度g=10m/s2，物体A与斜面间的动摩擦因数μ=34，物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）弹簧的伸长量x；（2）若物块A的质量为mA=5kg，求物块A受到的摩擦力f1；（3）为了使系统始终在图示位置保持静止，A物体的质量要满足什么条件？
专题 物体的动态平衡问题 同步练习一、单选题1．（海南省2022-2023学年高三上学期11月联考物理试题）如图，一固定容器的内壁是光滑的半球面，O为球心。一质量为m的小滑块在水平向右的力F作用下静止在P点。现将力F由图示方向逆时针转到竖直方向，此过程中，小滑块始终保持静止。则力F（ ）A．一直增大 B．一直减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小2．（浙江省杭州地区（含周边）重点中学2022-2023学年高一上学期期中考试物理试题）如图所示，轻绳OA将一质量为m的小球悬挂于O点，OA与竖直方向的夹角为β=30°，在水平力F作用下，小球静止。现使力F沿逆时针方向缓慢旋转至竖直向上，小球位置始终不变，上述过程中（ ）A．力F逐渐减小 B．力F逐渐增大C．轻绳OA对球的拉力先增大再减小 D．力F最小值为12mg3．（2022·山西·高三开学考试）如图所示，竖直放置的光滑圆环顶端D点固定一定滑轮（大小忽略），圆环两侧套着质量分别为m1、m2的两小球，两小球用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，m1、m2连线过圆心O点，且与右侧绳的夹角为θ=30°。则m1、m2两小球的质量之比为（ ）A．33 B．3 C．12 D．14．（2022·吉林·东北师大附中高一期中）如图所示，有一根细线跨过固定轻环B吊着一个质量为m1的物体，细线另一端系在轻环A上，轻环A还用另一根细线吊着一个质量为m2的物块，平衡时A、B与圆心连线夹角为120°，不计摩擦。则两个物块的质量比m1：m2应为（ ）A．3:1 B．3:3 C．2:1 D．2:2二、多选题5．（2022·天津·高三期中）如图所示，一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙的水平地面上，物块（可看做质点）静置于槽内最底部的A点处。现用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着半圆形凹槽缓慢推至B点，整个过程中，凹槽始终保持静止。设物块受到凹槽的弹力为FN，则在上述过程中下列说法正确的是（ ）A．F和FN都一直增大B．F一直增大，FN先减小后增大C．地面对凹槽的支持力不变D．地面对凹槽的摩擦力一直变大6．（2022·重庆·巫溪县白马中学校高三阶段练习）如图所示，甲、乙、丙三条不可伸长的轻绳栓接于O点，甲、乙两绳自然伸直，上端分别固定于水平天花板上的a、b点，甲绳长30cm，乙绳长40cm，ab距离为50cm，甲、乙、丙三绳能承受的最大张力分别为3N、4N、5N。c点位于丙绳上，在c点对丙绳施加竖直向下的拉力F，O点位置始终不变，则在拉力F从零逐渐增大的过程中（ ）A．甲绳先断 B．乙绳先断C．某绳恰好先断时，F=94N D．某绳恰好先断时，F=154N7．（2022·天津一中高一期中）如图所示，固定的竖直杆上端带有定滑轮C，轻杆AB通过铰链与竖直杆相连于A点，另一端B悬挂一物体，用一轻绳绕过定滑轮C与B端相连。用力F拉轻绳，使AB杆由图示位置缓慢转到水平位置，忽略滑轮的形状，不计一切摩擦。此过程中（ ）A．轻杆AB的弹力大小不变B．轻杆AB的弹力方向不一定沿杆C．力F逐渐变小D．BC段轻绳在水平方向的分力逐渐增大，在竖直方向的分力不变，所以BC段轻绳的拉力逐渐变大8．（2021·湖北·襄阳五中高一期中）如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的风力作用下静止于水平地面上，细绳与竖直方向的夹角为θ。已知风力大小正比于风速，则当风速增大时，下列说法正确的是（ ）A．细绳对重物的拉力可能不变 B．细绳对重物的拉力一定增大C．重物可能离开地面 D．重物一定不会离开地面9．（2022·湖北·应城市第一高级中学高一期中）如图，物体所受重力为40N，用细绳OC悬于O点，绳OC所能承受的最大拉力为50N。现用细绳AB绑住绳OC的A点，再用缓慢增大的水平力牵引A点，下列说法正确的是（ ）（已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6）A．OA绳拉力大小增大 B．AB绳拉力大小增大C．AC绳比OA绳先断 D．OA绳与竖直方向最大的夹角为53°10．（2023·全国·高三专题练习）甲图中，轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接，另一端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为30°，在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有小滑轮，现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物，绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙，两图中重物都静止，则下列说法中正确的是（ ）A．与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为3mgB．轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为3mgC．两根杆中弹力方向均沿杆方向D．若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，甲中轻绳更容易断裂11．（2022·江苏·苏州中学高一期中）如图所示，光滑轻质挂钩下端悬挂质量为m的重物，跨在长度为L的轻绳上，开始时绳子固定在框架上等高的A、B两点，与水平方向的夹角为θ，绳子的拉力为F。现保持绳长不变，将绳子右端从B点沿竖直方向缓慢移至C点，再从C点沿水平方向向左缓慢移至D点。关于绳子拉力的变化。下列说法正确的是（ ）A．从B移至C的过程中，拉力F变小 B．从B移至C的过程中，拉力F不变C．从C移至D的过程中，拉力F不变 D．从C移至D的过程中，拉力F变大三、解答题12．（2022·江苏·海安高级中学高一阶段练习）如图所示，AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持AC绳与竖直方向上的夹角为60°不变，改变BC绳的方向，求：（1）θ=60°，AC绳中的拉力；（2）θ在0～90°的范围内， BC绳上的拉力。13．（2021·江苏省丹阳高级中学高一期中）如图，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线夹角37°，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处挂一重为100N的物体。（cos37°=0.8，sin37°=0.6）。（1）求AO、BO的拉力各为多大；（2）若AO绳所能承受的最大拉力为240N，BO绳所能承受的最大拉力为150N，CO绳能承受无穷大的拉力，则所吊重物重力最大不能超过多少。14．（2022·湖南·雅礼中学高一期中）如图所示，放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳OC段与竖直方向的夹角θ=60∘，斜面倾角α=30∘，物块B的质量为mB=1.5kg，弹簧劲度系数为k=150N/m，重力加速度g=10m/s2，物体A与斜面间的动摩擦因数μ=34，物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）弹簧的伸长量x；（2）若物块A的质量为mA=5kg，求物块A受到的摩擦力f1；（3）为了使系统始终在图示位置保持静止，A物体的质量要满足什么条件？
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