共点力动态平衡专题及详解
.用绳将重球挂在光滑的墙上,设绳子的拉力为 T,墙对球的弹力为 N,如图所示,如
果将绳的长度加长,则
A. T、N均减小 B. T N均增加
C. T增加,N减小 D. T减小,N增力口
【答案】A
【解析】
试题分析:设绳子和墙面夹角为。,对小球进行受析:
把绳子的拉力T和墙对球的弹力为 N合成F,由于物体是处于静止的,所以物体受力平
衡,
所以物体的重力等于合成 F,即F=G根据几何关系得出: T -mg- , N=mgtanO ,先
cos
找到其中的定值,就是小球的重力 mg, mg是不变的,随着绳子加长,细线与墙壁的夹
角。减小,则cos。增大, mg 减小;tan。减小,mgtang。减小;所以T减小,N
减小.
故选A
考点:共点力动态平衡
点评:动态平衡是指平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发
生变化,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题. 解决这类问题的一般思路是:
用不变化的力表示变化的力.
2008年1月以来,中国南方大部分地区和西北地区东部出现了建国以来罕见的持续
大范围低温、雨雪和冰冻的极端天气。南方是雨雪交加,不仅雪霜结冰,而且下雨时边
刮风边结冰,结果造成输电线路和杆塔上面的冰层越裹越厚, 高压电线覆冰后有成人大
腿般粗,电力线路很难覆冰,而致使输配电线路被拉断或频频跳闸。现转化为如下物理
模型:长为125m的输电线的两端分别系于竖立在地面上相距为 100m的两杆塔的顶端
A、Bo导线上悬挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为 300N的物体,不计摩擦,
平衡时,导线中的张力 Ti,现使A点缓慢下移一小段,导线中的张力为 T2,则下列说
法正确的是( )
Ti>T2
Ti<T2
Ti=T2
【答案】C
【解析】选挂钩为研究对象,受力如图所示。设绳与水平面夹角为 “,由平衡条件有
2Tsin“= G,其中G = 300N,若将绳延长,不难得到 sin “= 35,则可得T=250N。因此
应该选择答案Co
一根水平粗糙的直横杆上,套有两个质量均为 m的小铁环,两铁环上系着 两条等长的细线,共同拴住一个质量为 M的球,两铁环和球均处于静止状态,
如图所示,现使两铁环间距稍许增大后系统仍处于静止状态, 则水平横杆对铁
环的支持力N和摩擦力f的变化是( )
A. N不变,f不变 B. N不变,f变大
C. N变大,f变大 D. N变大,f不变
【答案】B
【解析】 对两小铁环和球进行受力分析如图:
设绳与水平面的夹角为 。把两铁环和球看成一个整体,在竖直方向上合力为零即
2N (M 2m) g , N和 无关故N不变;对M由平衡条件2T sin Mg , 减小,
T增大;f T cos , 减小,f增大,故选Bo
)
.顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上, 状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦) 缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体
A、B两物体通过细绳连接,并处于静止
,如图所示。现用水平力 F作用于物体B上,
A仍然静止。则下列说法正确的是(
【答案】D
【解析】 设物体B在F作用下缓慢拉开一个小角度 ,拉开过程中 增大,此时物体
B受力平衡,水平力 F mg tan也增大,A选项错;绳子拉力 Ft mg也增大,由
cos
于原来物体 A所受摩擦力的方向不清楚(可能沿斜面向上也可能沿斜面向下) ,所以物
体A所受斜面体的摩擦力的大小不一定增大, B选项错误;物体A受到斜面体的弹力和
摩擦力,这两个力的合力大小等于物体 A受到的重力和绳子拉力 Ft的合力,拉力Ft发
生变化,所以物体 A受斜面体的作用力也发生变化, C选项错误;将两个物体 A、B和
斜面看成一个整体,在 F作用过程中,整体在竖直方向的受力情况不变,故斜面体所受 地面的支持力不变,D选项正确。
.如图所示,水平地面上的物体受重力 G和水平作用力 F,
用力F保持大小不变,方向沿逆时针方向缓缓转过
180°,而物体始终保持静止,
则在这个过程中,
的变化情况是(
物休对地面的正压力 N的大小和地面给物体的摩擦力 f的大小
f不变
f先变小后变大
C. N先变小后变大 D. N先变大后变小
【答案】BC
【解析】 当F由图示位置转过180°的过程,竖直方向的分力先增大后减小,水平方
向的分力先减小后增大
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