2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题2.5 动态平衡问题(能力篇)(解析版) 联系客服

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【名师解析】:车轮刚被顶起时,千斤顶两臂支持力的合力为千斤顶对汽车的支持力,等于汽车对千斤顶的105 N,105 压力,大小为1.0×选项B项错误;两臂夹角为120°,由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0×N,选项A项错误;继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶两臂夹角减小,每臂受到的压力减小, 选项D项正确,C项错误。

17.(2016·贵州航天高中高三一模)如图所示,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,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则( )

A.B对墙的压力增大 B.A与B之间的作用力增大 C.地面对A的摩擦力减小 D.A对地面的压力减小 【参考答案】C

【名师解析】对小球B受力分析,作出平行四边形如图所示:A滑动前,B球受墙壁及A的弹力的合力与重力大小相等,方向相反,而将A向外平移后,B受弹力的方向与竖直方向夹角减小,但B仍受力平衡,由图可知A对B的弹力及墙壁对球的弹力均减小,A、B错误;以A、B为整体分析,水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态,弹力减小,故摩擦力减小,C正确;竖直方向上受重力及地面的支持力,两物体的重力不变,故A对地面的压力不变,D错误。

18.(2016·德州模拟)如图所示,斜面体置于粗糙水平面上,斜面光滑。小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离,斜面体始终静止。则移动过程中 ( )

A.细线对小球的拉力变大 B.斜面对小球的支持力变大

C.斜面对地面的压力变大 D.地面对斜面的摩擦力变小 【参考答案】AD

【名师解析】:A、B选项中设物体和斜面的质量分别为m和M,绳子与斜面的夹角为θ.取小球作为研究对象:小球受到重力mg、斜面的支持力N和绳子的拉力T,则由平衡条件得: 斜面方向:mgsin α=Tcosθ① 垂直斜面方向:N+Tsin θ=mgcosα②

使小球沿斜面缓慢移动时,θ增大,其他量不变,由①式知,T增大.由②知,N变小,故A正确,B错误.C、D选项,对斜面和小球整体进行受力分析:重力(M+m)g、地面的支持力N′和摩擦力f、绳子拉力T,由平衡条件得 f=Nsin α,N变小,则f变小, N′=(M+m)g+Ncos α,N变小,则N′变小,由牛顿第三定律得知,斜面对地面的压力也变小.故C错误D正确.

19.(2016·山西大同联考)一铁球悬挂在OB绳的下端,轻绳OA、OB、OC的结点为O,轻绳OA悬挂在天花板上的A点,轻绳OC拴接在轻质弹簧测力计上。第一次,保持结点O位置不变,某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置,如图4中的甲所示,弹簧测力计的示数记为F1。第二次,保持轻绳OC垂直于OA,缓慢释放轻绳,使轻绳OA转动到竖直位置,如图4中的乙所示,弹簧测力计的示数记为F2。则( )

A.F1恒定不变,F2逐渐增大 B.F1、F2均逐渐增大

C.F1先减小后增大,F2逐渐减小 D.F1逐渐增大,F2先减小后增大 【参考答案】C

【名师解析】题图甲中,OA与OC的合力与重力等大反向,且保持不变,OA的方向不变,通过画平行四边形可知,当OC顺时针转动到水平位置时,F1先减小后增大。题图乙中,设OA绳与竖直方向的夹角为θ,因为OA与OC垂直,且合力与重力等大反向,故F2=mgsin θ,根据题意,随着θ的减小F2逐渐减小,故选项C正确。

20.如图所示,一根细线的两端分别固定在M、N两点,用小铁夹将一个玩具娃娃固定在细线上,使a段细线恰好水平,b段细线与水平方向的夹角为45°。现将小铁夹的位置稍稍向左移动一段距离,待玩具平衡后,关于a、b两段细线中的拉力,下列说法正确的是( )

A.移动前,a段细线中的拉力等于玩具所受的重力 B.移动前,a段细线中的拉力小于玩具所受的重力 C.移动后,b段细线中拉力的竖直分量不变 D.移动后,b段细线中拉力的竖直分量变小 【参考答案】AD

G

【名师解析】 移动前,由平衡条件得,a段细线中的拉力Fa=tan 45°=G,A项正确B错误;夹子向左移动一小段距离后,玩具的位置下移,线a不再水平,与重力平衡的力变为a、b两线中拉力的竖直分量之和,故移动后b段细线中拉力的竖直分量变小,D项正确C错误。

21.如图所示,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FN1,球对木板的压力大小为FN2。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.FN1始终减小,FN2始终增大 B.FN1始终减小,FN2始终减小 C.FN1先增大后减小,FN2始终减小 D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大 【参考答案】B 【名师解析】

mgmg

方法一 解析法:如图甲所示,因为FN1=tan θ,FN2=FN2′=sin θ,随θ逐渐增大到90°,tan θ、sin θ都增大,FN1、FN2都逐渐减小,所以选项B正确。

甲 乙

方法二 图解法:如图乙所示,把mg按它的两个效果进行分解如图所示。在木板缓慢转动时,FN1的方向不变,mg、FN1、FN2′应构成一个闭合的三角形。FN2始终垂直于木板,随木板的转动而转动,由图可知,在木板转动时,FN2′变小,FN1也变小,选项B正确。