人教版高一物理必修1第三单元动态平衡专题特训

2021年高中物理第三章专题3 受力分析、动态平衡课时精练（含解析）新人教版必修1知识点基础中档稍难受力分析1、2、36、811整体、隔离4、97动态平衡、临界510、123小球下方与一光滑斜面接触。

关于小球的受力，说法正确的是( )A．重力和细线对它的拉力B．重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C．重力和斜面对球的支持力D．细线对它的拉力和斜面对它的支持力答案A解析斜面对小球无支持力，因为若有支持力，细线会向右偏离竖直方向，故小球只受重力和细线的拉力，A对。

4．(多选)如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角。

则m1所受支持力F N和摩擦力F f正确的是( )A．F N＝m1g＋m2g－F sinθB．F N＝m1g＋m2g－F cosθC．F f＝F cosθD．F f＝F sinθ答案AC解析对于m1、m2和轻弹簧组成的系统受力分析如图，由平衡条件知：水平方向：F f＝F cosθ竖直方向：F N＋F sinθ＝m1g＋m2g。

由以上两式得：F f＝F cosθ，F N＝m1g＋m2g－F sinθ，正确选项为A、C。

5．[xx·合肥高一质检]如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小的力等于( )A.3mgB.32mg C.12mg D.33mg 答案 C解析 以小球为研究对象，受三个力作用：重力、绳的拉力及所施加的一个力，O点固定，细绳方向也不变，即绳上的拉力方向不变，且绳的拉力与所施力的合力与重力一定满足等值反向，如图，由三角形定则作出的矢量三角形可知，所施力的最小值为F min ＝mg sin30°＝12mg 。

6．(多选)如图所示A 为长木板，上表面粗糙，在水平面上以速度v 1向右匀速运动，物块B 在木板A 的上面以速度v 2向右匀速运动，下列判断正确的是( )A ．若是v 1＝v 2，A 、B 之间无滑动摩擦力B．若是v1>v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力C．若是v1<v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力D．若是v1>v2，A受到了B所施加向左的滑动摩擦力答案ABD解析若v1＝v2，则A、B间无相对运动，故A正确；若v1>v2，则B相对于A向左运动，故B受到向右的滑动摩擦力，A相对于B向右运动，A受到向左的滑动摩擦力，故B、D正确；如果v1<v2，则B相对A向右运动，B受到向左的滑动摩擦力，所以C错误。

高一物理动态平衡问题专题强化练习选择题1. (多选)吊环比赛中,某时刻运动员双手和吊绳都处于竖直状态,在运动员双手从竖直状态逐渐向左右伸展到水平状态的过程中,以下说法正确的是( )A.每条吊绳的拉力逐渐变大B.每条吊绳的拉力保持不变C.两条吊绳对人的合力逐渐变大D.两条吊绳对人的合力不变2.如图甲所示,一只小鸟沿着较粗的树枝从A缓慢移动到B,将该过程抽象为质点从圆弧A点移动到B点,如图乙。

以下说法正确的是( )A.树枝对小鸟的合力减小B.树枝对小鸟的摩擦力减小C.树枝对小鸟的摩擦力增大D.树枝对小鸟的弹力增大3.如图,A、B是两根竖直立在地上的木杆,轻绳的两端分别系在两杆上不等高的P、Q两点,C为一质量不计的光滑滑轮,滑轮下挂一物体,下列说法正确的是( )A.将Q点缓慢上移,细绳中的弹力不变B.将P点缓慢上移,细绳中的弹力变小C.减小两木杆之间的距离,细绳中的弹力变大D.减小两木杆之间的距离,细绳中的弹力不变4.如图所示,小球系在细绳的一端,放在倾角为α的光滑斜面上,用力将斜面在水平桌面上缓慢向左移动,使小球缓慢上升(最高点足够高,即细绳方向接近水平),那么在斜面运动的过程中,细绳的拉力将( )A.先增大后减小B.先减小后增大C.一直增大D.一直减小5. (多选)如图所示,倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物体a放在斜面上,轻质细线一端固定在物体a上,另一端绕过光滑的滑轮固定在c点,滑轮2下悬挂物体b,系统处于静止状态。

现将固定点c向左缓慢移动少许,发现a与斜劈始终静止,则在此过程中( )A.斜劈对地面的压力不变B.细线对物体a的拉力增大C.细线对滑轮2的作用力不变D.地面对斜劈的摩擦力增大6.如图所示,倾角为θ=30°的斜面体A静止在水平地面上,一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮,绳两端系有质量均为m的小物块a、b,整个装置处于静止状态。

现给物块b施加一个水平向右的力F,使b缓慢移动直到轻绳与竖直方向成30°角(不计绳与滑轮间的摩擦),对此过程下列说法正确的是( )A.水平拉力F保持不变B.b受到绳的拉力先增大后减小C.小物块a受到的摩擦力先减小再增大D.水平地面对斜面体A的静摩擦力不断增大答 案1.AD 对运动员受力分析,受到重力、两个拉力,如图;由于两个拉力的合力F 不变,且夹角变大,则两个拉力F T 不断变大,故A 、D 正确,B 、C 错误。

03分层作业23整体法和隔离法动态平衡问题A组必备知识基础练题组一整体法与隔离法1.一儿童在搭积木时,将两个相同的三棱柱甲、乙相邻置于水平地面上,表面光滑的圆柱体丙架在两个三棱柱之间,截面如图所示。

三块积木的质量均为m且处于静止状态,下列说法正确的是()A.甲受到3个力的作用B.地面对乙的摩擦力方向向右mgC.地面对甲的支持力大小为32D.若增大甲、乙间的距离,丙未落地且三者仍静止,则甲、乙对丙的作用力的合力变大2.如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所成的角分别为θ1和θ2。

关于θ1和θ2,下列关系式中正确的是()A.θ1=2θ2B.θ1=3θ2C.sin θ1=3sin θ2D.tan θ1=2tan θ2题组二用解析法、图解法分析动态平衡问题3.如图所示,一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行,在小鸟从A运动到B的过程中()A.树枝对小鸟的作用力不变B.树枝对小鸟的摩擦力不变C.树枝对小鸟的弹力先减小后增大D.树枝对小鸟的弹力保持不变4.(2024辽宁丹东高一校考)如图所示,粗糙地面上放置一个足够大三角形框架,一光滑小环套在框架斜边上并系在轻绳的一端,轻绳另一端跨过光滑定滑轮固定在竖直墙上,现将钩码挂在定滑轮左侧的轻绳上,此时整个装置处于静止状态,逐渐增加钩码的个数,小环缓慢上移,若整个过程中框架始终静止,且钩码未落地,则下列说法正确的是()A.轻绳拉力先增大再减小B.地面对框架的摩擦力增大C.地面对框架的支持力减小D.小环所受支持力增大题组三用相似三角形法分析动态平衡问题5.(2024山东潍坊高一期末)如图所示,一工件放在地面上的O点,要将该工件吊起到空中的H点,用细绳c、d系在该工件上,施工队员甲、乙通过固定在横梁上的定滑轮M、N拉细绳,吊起过程甲、乙两队员位置不变,紧密配合拉细绳使该工件沿OM缓慢上升到H点,已知NH与OM垂直且与滑轮N相切,该工件上升过程中,下列分析正确的是()A.细绳d的拉力先减小后增大B.细绳c的拉力先增大后减小C.甲对地面的压力先增大后减小D.乙对地面的摩擦力减小6.表面光滑的四分之一圆柱体紧靠墙角放置,其横截面如图所示。

高中物理必修一第二单元动态专题特训一、单选题1.如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F 的作用下，小球A、B处于静止状态。

若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小不可能为（）A. √33mg B. √52mg C. √2mg D. mg2.如图所示，电灯悬于两壁之间，保持O点及OB绳的位置不变，而将绳端A点向上移动，则（）A. 绳OA所受的拉力逐渐增大B. 绳OA所受的拉力不变C. 绳OA所受的拉力先增大后减小D. 绳OA所受的拉力先减小后增大3.如图所示，轻绳一端系在物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接。

用水平力F拉住绳子上的一点O，使物体A及轻圆环B静止在实线所示的位置。

现保持力F 的方向不变，使物体A缓慢移到虚线所示的位置，这一过程中圆环B保持静止。

若杆对环的弹力为F N，杆对环的摩檫力为F f，OB段绳子的张力为F T，则在上述过程中（）A. F不变，F N减小B. F f不变，F T增大C. F f减小，F N不变D. F N减小，F T减小4.如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，薄板在F作用下逆时针缓慢转动，在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中（）A. 小球对薄板的压力可能小于小球的重力B. 小球对薄板的正压力一直增大C. 小球对墙的压力先减小，后增大D. 小球对墙的正压力不可能大于小球的重力5.如图所示，轻杆的一端固定一光滑球体，杆以另一端O为自由转动轴，而球又搁置在光滑斜面上，若杆与竖直墙面的夹角为β，斜面倾角为θ，开始时β<θ，且β+θ<90°，则为使斜面能在光滑水平面上缓慢向右运动，在球体离开斜面之前，作用于斜面上的水平外力F的大小、轻杆受力T和地面对斜面的支持力N的大小变化情况是（）A. F逐渐增大，T逐渐减小，N逐渐减小B. F逐渐减小，T逐渐减小，N逐渐增大C. F逐渐增大，T先减小后增大，N逐渐增大D. F逐渐减小，T先减小后增大，N逐渐减小6.如图，水平轻杆OB可绕过O点的水平光滑轴转动，B端挂一重物，用长度可变的细线挂于墙上的A点。

人教版高一物理必修第一册第三章动态平衡问题专题选择题专练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、选择题（共34题）1、如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆、上的、两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态，如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（）A．绳的右端上移到，绳子拉力不变B．将杆向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若换挂质量更大的衣服则衣架悬挂点右移2、如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。

甲、乙两物体质量相等。

系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。

若α=70°，则β等于（）A．45°B．55°C．60°D．70°3、如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方L处，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为F T1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F T2，弹簧的弹力为F2.下列关于F T1与F T2、F1与F2大小之间的关系，正确的是( )A．F T1>F T2B．F T1＝F T2C．F1<F2D．F1＝F24、一个挡板固定于光滑水平地面上，截面为圆的柱状物体甲放在水平面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图所示．现在对甲施加一个水平向左的力F，使甲沿地面极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止．设乙对挡板的压力F1，甲对地面的压力为F2，在此过程中（）A．F1缓慢增大，F2缓慢增大B．F1缓慢增大，F2不变C．F1缓慢减小，F2不变D．F1缓慢减小，F2缓慢增大5、如图，轻杆A端用光滑水平铰链装在竖直墙面上，B端用水平绳固定在墙C处并吊一重物P，在水平向右的力F缓缓拉起重物P的过程中杆AB所受压力（）A．变大B．变小C．先变小再变大D．不变6、如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。

第三章 相互作用力 专题强化三：高一力学必会专题动态平衡与临界极值 一：知识点梳理 一：动态平衡动态平衡就是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡.2.常用方法(1)平行四边形定则法：但也要根据实际情况采用不同的方法，若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系.(2)图解法：图解法分析物体动态平衡问题时，一般是物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化.(3)矢量三角形法①若已知F 合的方向、大小及一个分力F 1的方向，则另一分力F 2的最小值的条件为F 1⊥F 2；②若已知F 合的方向及一个分力F 1的大小、方向，则另一分力F 2的最小值的条件为F 2⊥F 合.例1如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是( )A.绳的右端上移到b ′，绳子拉力不变B.将杆N 向右移一些，绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移解：设两杆间距离为d ，绳长为l ，Oa 、Ob 段长度分别为l a 和l b ，则l ＝l a ＋l b ，两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β，受力分析如图所示.绳子中各部分张力相等，F T a ＝F T b ＝F T ，则α＝β.满足2F T cos α＝mg ，d ＝l a sin α＋l b sin α＝l sin α，即sin α＝d l ，F T ＝mg 2cos α，d 和l 均不变，则sin α为定值，α为定值，cos α为定值，绳子的拉力保持不变，故A 正确，C 错误；将杆N 向右移一些，d 增大，则sin α增大，cos α减小，绳子的拉力增大，故B 正确；若换挂质量更大的衣服，d 和l 均不变，绳中拉力增大，但衣服的位置不变，D 错误.二：平衡中的临界与极值问题1.临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述.2.极值问题平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.3.解决极值问题和临界问题的方法(1)极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小.(2)数学分析法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值).(3)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值.例1重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳如图11所示连接后悬挂在O点上，O、B间的绳子长度是A、B间的绳子长度的2倍，将一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上，则拉力F的最小值为( )A.12G B.33G C.G D.233G解析对A球受力分析可知，因O、A间绳竖直，则A、B间绳上的拉力为0.对B球受力分析如图所示，则可知当F与O、B间绳垂直时F最小，F min＝G sin θ，其中sin θ＝l2l ＝12，则F min＝12G，故A项正确.例2如图所示，质量为m(可以看成质点)的小球P，用两根轻绳OP和O′P在P点拴结后再分别系于竖直墙上相距0.4 m的O、O′两点上，绳OP长0.5 m，绳O′P长0.3 m，今在小球上施加一方向与水平成θ＝37°角的拉力F，将小球缓慢拉起.绳O′P刚拉直时，OP绳拉力为F T1，绳OP刚松弛时，O′P绳拉力为F T2，则F T1∶F T2为(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )A.3∶4B.4∶3C.3∶5D.4∶5 解析 绳O ′P 刚拉直时，由几何关系可知此时OP 绳与竖直方向夹角为37°，小球受力如图甲，则F T1＝45mg .绳OP 刚松弛时，小球受力如图乙，则F T2＝43mg .则F T1∶F T2＝3∶5，C 选项正确.专项强化训练一、单选题1．（2022·丽江市教育科学研究所高一期末）如图所示，用轻绳将重球挂在墙上，不考虑小球与墙面间的摩擦。

人教版新教材高中物理必修第一册第三章：相互作用---力共点力的平衡---动态平衡专题（题组分类训练）题组特训特训内容题组一利用解析法分析动态平衡模型题组二利用图解法分析动态平衡模型题组三利用动态圆分析动态平衡模型题组四利用相似三角形分析动态平衡模型题组五利用结论法分析动态平衡模型题组六静摩擦力方向不确定1．动态平衡：物体的状态发生缓慢地变化，在这一变化过程中物体始终处于一系列的平衡状态，这种平衡称为动态平衡．解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”，“静”中求“动”，“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小或方向发生变化。

在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。

2. 动态问题求解的思路:3.动态问题求解的方法方法一：解析法（列平衡方程根据函数关系，适合三个力及以上）方法二：图解法（矢量三角形法则，解决三力平横问题）。

方法三：辅助圆图解法或拉米定理（矢量三角形法则，解决三力平横问题）方法四：相似三角形（矢量三角形法则，解决三力平横问题）方法五：利用结论法解决挂衣服模型方法六：静摩擦力方向不确定基础知识清单题组特训一：利用解析法分析动态平衡模型1.明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法：“以足踏弦就地，秤钧搭挂弓腰，弦满之时，推移秤锤所压，则知多少。

意思是：可以用脚踩弓弦两端，将秤钩钩住弓的中点往上拉，弦满之时，推移秤锤称平，就可知道弓力大小。

如图所示，假设弓满时，弓弦弯曲的夹角为θ，秤钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的拉力即弓力，满弓时秤钩的拉力大小为F，则下列说法正确的是（）A．F一定，θ越小，弓力越大B．θ一定，弓力越大，F越小C．弓力一定，θ越大，F越大D．θ一定，F越大，弓力越大【答案】D【解析】如图，对O点受力分析，受秤钩的拉力F，弦的拉力T由2cos2FTθ=可得F一定，θ越小，弓力越小；θ一定，弓力越大，F越大；弓力一定，θ越大，F越小；θ一定，F越大，弓力越大。

高一物理【动态平衡问题】专题训练题组一矢量三角形法解决三力动态平衡问题1.如图所示,可视为质点的小球拴接了轻质弹簧和细线,并在它们的作用下保持静止。

轻质弹簧与竖直方向有一定夹角,细线处于水平状态。

现保持弹簧与竖直方向的夹角不变,将轻质细线由水平状态缓慢转至竖直状态,则()A.弹簧的长度逐渐变长B.弹簧的长度逐渐变短C.细线上的拉力逐渐增大D.细线上的拉力逐渐减小2.如图所示,OA、OB、OC都为轻绳,OA绳水平,OC绳下悬挂有一小物体(可视为质点)。

现施加一水平力F于小物体上,使小物体缓慢被拉高,在此过程中,OA、OB两绳位置不变,则()A.拉力F增大B.绳AO的拉力不变C.绳BO的拉力减小D.绳CO的拉力先减小后增大题组二解析法解决三力动态平衡问题123.如图所示,在球形的大碗内,一同学用倒置的筷子缓慢推动质量为m 的光滑小球,由碗底G 沿弧面向上运动,推动过程中筷子始终沿半径方向,已知碗的上沿与圆心的连线与水平方向的夹角为30°,球的大小不计,重力加速度为g ,关于小球的受力,下列说法正确的是 ( )A.上升过程碗对小球的弹力先变大后变小B.上升过程筷子对小球的弹力先变大后变小C.筷子对小球的最大弹力为√33mgD.碗对小球的最小弹力为12mg 4.如图所示,小球用细绳系住置于斜面体上,绳的另一端固定于O 点。

现用水平力F 缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于伸直状态。

当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N 以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是( )A .F N 保持不变,F T 不断增大B .F N 不断增大,F T 不断减小C .F N 保持不变,F T 先增大后减小D .F N 不断增大,F T 先减小后增大题组三 相似三角形法解决三力动态平衡问题5.一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过竖直轻杆顶端A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示。