共点力动态平衡专题及详解.docx

试卷第 1页,总 60页共点力动态平衡专题及详解 1 .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 、N 均减小 、N 均增加 增加, N 减小 减小, N 增加【答案】 A 【解析】试题分析:设绳子和墙面夹角为θ,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: cos mg T??, N=mgtan ,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θ减小,则 cos θ增大, cos mg ?减小; tan θ减小, mgtang θ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. 2. 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、B 。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 T 1 ,现使 A 点缓慢下移一小段,导线中的张力为 T 2 ,则下列说法正确的是( )试卷第 2页,总 60页 1>T 1<T 1=T 2D. 不能确定【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α,由平衡条件有 2T sin α=G ,其中 G= 300N ,若将绳延长,不难得到 sin α= 3/5 ,则可得 T= 250N 。因此应该选择答案 C。 3. 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( ) 不变, f 不变 不变, f 变大 变大, f 变大 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 2 ( 2 ) N M m g ? ?,N和?无关故 N 不变;对 M 由平衡条件 2 sin T Mg ??,?减小, T 增大; cos f T ??,?减小, f 增大,故选 B。 4. 顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A、B 两物体通过细绳连接, 并处于静止状态( 不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦), 如图所示。现用水平力 F 作用于物体 B上, 缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体 A 仍然静止。则下列说法正确的是( ) A .水平力 F 不变 B .物体 A 所受斜面体的摩擦力一定变大试卷第 3页,总 60页 C .物体 A 所受斜面体的作用力不变 D .斜面体所受地面的支持力一定不变【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 tan F mg ??也增大, A 选项错;绳子拉力 cos T mg F??也增大,由于原来物体 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 TF 的合力, 拉力 TF 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。 5. 如图所示,水平地面上的物体受重力 G 和水平作用力 F , 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, 物休对地面的正压力 N 的大小和地面给物体的摩擦力 f 的大小的变化情况是( ) A.