高考物理专题12动态平衡问题练习含解析

1 专题2.3 动态平衡问题 一．选择题 1. （2020金考卷）如图所示，质量为的小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时绳与竖直方向夹角为θ，小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小球沿光滑圆环上升一小段距离，则下列关系正确的是

A．绳与竖直方向的夹角为θ时，F=mgcosθ B．小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大 C．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力逐渐增大 D．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变

【参考答案】D 【名师解析】绳与竖直方向的夹角为θ时，小球受到竖直向下的重力mg，圆环对小球沿半径向外的支持力，沿细绳方向的拉力F，画出力矢量图，由图可知，F=2mgcosθ，选项A错误；小球沿光滑圆环上升过程中，绳与竖直方向的夹角θ变大，轻绳拉力F=2mgcosθ逐渐减小，选项B错误；由力矢量图可知，小球所受圆环的支持力等于重力，小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力不变，选项C错误D正确。 2. (2020·贵阳联考)如图所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°。下列判断正确的是( )

A．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104 N B．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 N C．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大 D．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小 【参考答案】D 2

3．(2020·衡水检测)如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动。用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的C点。当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是( )

高考物理：求解共点力作用下的动态平衡问题！共点力作用下的平衡问题是力学中常见的一种题型，解决共点力作用下的平衡问题的基本思路是对物体进行受力分析，根据平衡条件来求解。

而共点力作用下的动态平衡问题是指通过控制某些物理量的变化，使物体的状态发生缓慢变化，“缓慢”指物体的速度很小，可认为速度为零，所以物体在变化过程中处于平衡状态，所以把物体的这种状态称为动态平衡状态，求解共点力作用下的动态平衡问题的常见方法有：例1、如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动，则在这一过程中，水平拉力F、环与杆的摩擦力和环对杆的压力的变化情况是（）A. F逐渐增大，F摩保持不变，F N逐渐增大；B. F逐渐增大，F摩逐渐增大，F N保持不变；C. F逐渐减小，F摩逐渐增大，F N逐渐减小；D. F逐渐减小，F摩逐渐减小，F N保持不变。

解析：以环、绳及物体整体为研究对象，受力如图所示，根据平衡条件有：在物体缓慢下降的过程，系统仍然在此四个力的作用下处于平衡状态，仍然有关系式mg=F N，由牛顿第三定律可知：物体缓慢下降过程中环对杆的压力F N保持不变，F与F摩仍满足大小相等，方向相反，所以两个力同时发生改变，关键是判断物体在下降过程中F的变化规律。

方法一：计算法（解析法）以物体为研究对象，受力如图所示，由平衡条件可知：mg与F的合力与绳子的拉力F T等大反向，F大小满足关系式，在物体缓慢下降过程中，物体的受力情况及平衡状态保持不变，所以关系式仍然成立，但θ逐渐减小，所以F也随之减小，F摩也随之减小，D答案正确。

小结：此题为高中阶段最常见的三力平衡问题，而力的合成法（这儿用的是力的合成思想，当然也可用力的正交分解来求解）与正交分解法是进行力的运算时最基本的方法。

微专题13动态平衡问题1．三力动态平衡常用解析法、图解法、相似三角形法、正弦定理法等：(1)若一力恒定还有一个力方向不变，第三个力大小、方向都变时可用图解法；(2)若另两个力大小、方向都变，且有几何三角形与力的三角形相似的可用相似三角形法；(3)若另外两个力大小、方向都变，且知道力的三角形中各角的变化规律的可用正弦定理；(4)若另外两个力大小、方向都变，且这两个力的夹角不变的可用等效圆周角不变法或正弦定理.2.多力动态平衡问题常用解析法．1.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆，小球通过轻绳与细杆相连，此时轻绳处于水平方向，球心恰位于圆弧形细杆的圆心处，如图所示．将悬点A 缓慢沿杆向上移动，直到轻绳处于竖直方向，在这个过程中，轻绳的拉力()A ．逐渐增大B ．大小不变C ．先减小后增大D ．先增大后减小答案C 解析方法一图解法：在悬点A 缓慢向上移动的过程中，小球始终处于平衡状态，小球所受重力mg 的大小和方向都不变，支持力的方向不变，对小球进行受力分析如图甲所示，由图可知，拉力F T 先减小后增大，C 正确．方法二解析法：如图乙所示，由正弦定理得F T sin α＝mg sin β，得F T ＝mg sin αsin β，由于mg 和sin α不变，而sin β先增大后减小，可得F T 先减小后增大，C 正确．2．质量为m 的球置于倾角为θ的光滑固定斜面上，被与斜面垂直的光滑挡板挡着，如图所示．当挡板从图示位置沿逆时针缓慢转动至水平位置的过程中，挡板对球的弹力F N1和斜面对球的弹力F N2的变化情况是()A．F N1先增大后减小B．F N1先减小后增大C．F N2逐渐增大D．F N2逐渐减小答案D解析对球受力分析如图，当挡板逆时针缓慢转动到水平位置时，挡板对球的弹力逐渐增大，斜面对球的弹力逐渐减小，故选D.3.(2023·湖南郴州市质检)如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，光滑小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过光滑定滑轮，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．则在小球移动过程中()A．细线对小球的拉力变大B．斜面体对小球的支持力变大C．斜面体对地面的压力变大D．地面对斜面体的摩擦力变大答案A解析对小球受力分析并合成矢量三角形．如图所示，重力大小、方向不变，支持力方向不变，细线拉力方向由图甲中实线变为虚线，细线对小球的拉力增大，斜面体对小球的支持力减小，A正确，B错误；甲乙对斜面体受力分析，正交分解：F N′sinα＝F f，F N地＝F N′cosα＋Mg，根据牛顿第三定律，小球对斜面体的压力F N′减小，所以地面对斜面体的摩擦力减小，地面对斜面体的支持力减小，根据牛顿第三定律，斜面体对地面的压力减小，C、D错误．4.(多选)(2023·安徽蚌埠市高三月考)如图，轻杆一端连在光滑的铰链上，另一端固定着质量为m的小球，初始时，在球上施加作用力F使杆处于水平静止，力F和杆的夹角α＝120°.现保持α角不变，改变力F的大小缓慢向上旋转轻杆，直至杆与水平方向成60°角，在这个过程中()A．力F逐渐增大B．力F逐渐减小C．杆对小球的弹力先增大后减小D．杆对小球的弹力先减小后增大答案BD解析由于轻杆一端连在光滑的铰链上，故杆对小球的作用力始终沿着杆的方向，设转动过程中杆与竖直方向夹角为θ，由平衡条件可得，垂直杆方向满足F sin60°＝mg sinθ，杆转过60°过程，θ从90°减小到30°，可知力F逐渐减小，A错误，B正确；沿杆方向满足F杆＝F cosmg·sin(θ－60°)，可知当θ＝60°时，F杆＝0，故θ60°－mg cosθ，联立上述两式可得F杆＝233从90°减小到30°的过程，杆对小球的弹力先减小为零后反向增大，C错误，D正确．5.在一些地表矿的开采点，有一些简易的举升机械，利用图示装置，通过轻绳和滑轮提升重物．轻绳a端固定在井壁的M点，另一端系在光滑的轻质滑环N上，滑环N套在光滑竖直杆上．轻绳b的下端系在滑环N上并绕过定滑轮．滑轮和绳的摩擦不计．在右侧地面上拉动轻绳b使重物缓慢上升过程中，下列说法正确的是()A．绳a的拉力变大B．绳b的拉力变大C．杆对滑环的弹力变大D．绳b的拉力始终比绳a的小答案D解析设a绳子总长为L，左端井壁与竖直杆之间的距离为d，动滑轮左侧绳长为L1，右侧绳长为L2.由于绳子a上的拉力处处相等，所以两绳与竖直方向夹角相等，设为θ则由几何知识，得d ＝L 1sin θ＋L 2sin θ＝(L 1＋L 2)sin θ，L 1＋L 2＝L 得到sin θ＝d L，当滑环N 缓慢向上移动时，d 、L 没有变化，则θ不变．绳子a 的拉力大小为F T1，重物的重力为G .以动滑轮为研究对象，根据平衡条件得2F T1cos θ＝G ，解得F T1＝G 2cos θ，故当θ不变时，绳子a 拉力F T1不变，A 错误；以滑环N 为研究对象，绳b 的拉力为F T2，则F T2＝F T1cos θ保持不变；杆对滑环的弹力F N ＝F T1sin θ保持不变，B 、C 错误；绳b 的拉力F T2＝F T1cos θ，所以绳b 的拉力F T2始终比绳a 的拉力F T1小，D 正确.6.某小区晾晒区的并排等高门形晾衣架A ′ABB ′－C ′CDD ′如图所示，AB 、CD 杆均水平，不可伸长的轻绳的一端M 固定在AB 中点上，另一端N 系在C 点，一衣架(含所挂衣物)的挂钩可在轻绳上无摩擦滑动．将轻绳N 端从C 点沿CD 方向缓慢移动至D 点，整个过程中衣物始终没有着地．则此过程中轻绳上张力大小的变化情况是()A ．一直减小B ．先减小后增大C ．一直增大D ．先增大后减小答案B 解析轻绳N 端由C 点沿CD 方向缓慢移动至D 点的过程中，衣架两侧轻绳与水平方向的夹角先增大后减小，设该夹角为θ，轻绳上的张力为F ，由平衡条件有2F sin θ＝mg ，故F ＝mg 2sin θ，可见张力大小先减小后增大，B 项正确.7．如图所示，半径为R 的圆环竖直放置，长度为R 的不可伸长的轻细绳OA 、OB ,一端固定在圆环上，另一端在圆心O 处连接并悬挂一质量为m 的重物，初始时OA 绳处于水平状态，把圆环沿地面向右缓慢转动，直到OA 绳处于竖直状态，在这个过程中()A ．OA 绳的拉力逐渐增大B ．OA 绳的拉力先增大后减小C ．OB 绳的拉力先增大后减小D ．OB 绳的拉力先减小后增大答案B 解析以重物为研究对象，重物受到重力mg 、OA 绳的拉力F 1、OB 绳的拉力F 2三个力而平衡，构成矢量三角形，置于几何圆中如图所示．在转动的过程中，OA 绳的拉力F 1先增大，转过直径后开始减小，OB 绳的拉力F 2开始处于直径上，转动后一直减小，B 正确，A 、C 、D 错误.8．(2023·山东青岛市模拟)我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世，目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收．自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下，这个过程可以简化为如图乙所示模型：质量为m 的棉包放在“V ”型挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V ”型挡板可绕O 轴在竖直面内转动．在使OB 板由水平位置顺时针缓慢转动到竖直位置过程中，忽略“V ”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g ，下列说法正确的是()A ．棉包对OA 板的压力逐渐增大B ．棉包对OB 板的压力先增大后减小C ．当OB 板转过30°时，棉包对OB 板的作用力大小为mgD ．当OB 板转过60°时，棉包对OA 板的作用力大小为mg答案D 解析对棉包受力分析如图，(a)由正弦定理可得mg sin 120°＝F OB sin β＝F OA sin α，棉包在旋转过程中α从0逐渐变大，β从60°逐渐减小，因此OB 板由水平位置缓慢转动60°过程中，棉包对OA 板压力逐渐增大，对OB 板压力逐渐减小；OB 板继续转动直至竖直的过程中，棉包脱离OB 板并沿OA 板滑下，棉包对OA 板压(b)力随板转动逐渐减小，故A 、B 错误；当OB 板转过30°时，两板与水平方向夹角均为30°，两板支持力大小相等，与竖直方向夹角为30°，如图(b)，可得F OA ′＝F OB ′＝33mg ，故C 错误；当OB 板转过60°时，OA 板处于水平位置，棉包只受到受力和OA 板的支持力，由二力平衡得F OA ″＝mg ，故D 正确．9．(2023·上海市模拟)如图所示，细绳一端固定在A 点，另一端跨过与A 等高的光滑定滑轮B 后悬挂一个砂桶Q (含砂子)．现有另一个砂桶P (含砂子)通过光滑挂钩挂在A 、B 之间的细绳上，稳定后挂钩下降至C 点，∠ACB ＝120°，下列说法正确的是()A ．若只增加Q 桶中的砂子，再次平衡后P 桶位置不变B ．若只增加P 桶中的砂子，再次平衡后P 桶位置不变C ．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后P 桶位置不变D ．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后Q 桶位置上升答案C 解析对砂桶Q 分析有，Q 受到细绳的拉力大小F T ＝G Q ，设AC 、BC 之间的夹角为θ，对C点分析可知C 点受三个力而平衡，由题意知，C 点两侧的绳张力相等，故有2F T cosθ2＝G P ，联立可得2G Q cos θ2＝G P ，故只增加Q 桶中的砂子，即只增加G Q ，夹角θ变大，P 桶上升，只增加P 桶中的砂子，即只增加G P ，夹角θ变小，P 桶下降，故A 、B 错误；由2G Q cosθ2＝G P ，可知，当θ＝120°时有G Q ＝G P ，此时若在两砂桶内增加相同质量的砂子，上式依然成立，则P 桶的位置不变，故C 正确，D 错误．10.如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点．另一细绳跨过滑轮，左端悬挂物块a ，右端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态．若保持F 的方向不变，逐渐增大F 的大小，物块b 仍保持静止状态，则下列说法中正确的是()A ．桌面受到的压力逐渐增大B．连接物块a、b的绳子张力逐渐减小C．物块b与桌面间的摩擦力一定逐渐增大D．悬挂于O点的细绳OO′中的张力保持不变答案D解析由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变；物块a只受重力以及绳子的拉力，由于物块a平衡，则连接a和b的绳子张力F T保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以OO′中的张力保持不变，B错误，D正确；对b分析可知，b处于静止即平衡状态，设绳子和水平方向的夹角为θ，力F和水平方向的夹角为α，对b受力分析，由平衡条件可得F N＋F sinα＋F T sinθ＝mg，可得F N＝mg－F sinα－F T sinθ，θ与α均保持不变，绳子拉力不变，力F增大，则桌面给物块b的支持力减小，根据牛顿第三定律，桌面受到的压力逐渐减小；在水平方向上，当力F的水平分力大于和绳子拉力F T的水平分力时，则有F cosα＝F f＋F T cosθ，此时摩擦力随着F增大而增大，当力F的水平分力小于和绳子拉力的水平分力时，则有F cosα＋F f＝F T cosθ，此时摩擦力随着F的增大而减小，A、C错误．11.(多选)(2023·陕西渭南市模拟)质量为m的物体，放在质量为M的斜面(倾角为α)体上，斜面体放在水平粗糙的地面上，物体和斜面体均处于静止状态，如图所示．当在物体上施加一个水平力F，且F由零逐渐加大到F m的过程中，物体和斜面体仍保持静止状态．在此过程中，下列判断正确的是()A．斜面体对物体的支持力逐渐增大B．斜面体对物体的摩擦力逐渐增大C．地面受到的压力逐渐增大D．地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大到F m答案AD解析对物体进行研究，物体受到重力mg、水平推力F、斜面的支持力F N1(如图甲，摩擦力F f1不确定)当F＝0时，物体受到的静摩擦力大小为F f1＝mg sinα，方向沿斜面向上，支持力F N1＝mg cos α.在F不为零时，斜面体对物体的支持力F N1＝mg cosα＋F sinα，所以支持力逐渐增大；对于静摩擦力，当F cosα≤mg sinα时，静摩擦力大小F f1＝mg sinα－F cosα，可见随F的增大而减小，当F cos α＞mg sin α时，静摩擦力F f1＝F cos α－mg sin α，随F 的增大而增大，故A 正确，B 错误；对于整体，受到总重力(M ＋m )g 、地面的支持力F N2、静摩擦力F f2和水平推力F ，如图乙，由平衡条件得F N2＝(m ＋M )g ，地面的摩擦力F f2＝F ，可见，当F 增大时，F f2逐渐增大．由牛顿第三定律得知，地面受到的压力保持不变，地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大到F m ，故C 错误，D 正确．12．(2023·河南洛阳市模拟)《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV 的高压线上带电作业的过程．如图所示，绝缘轻绳OD 一端固定在高压线杆塔上的O 点，另一端固定在兜篮D 上．另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C 点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制．身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C 点运动到处于O 点正下方E 点的电缆处．绳OD 一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m ，可看作质点，不计一切阻力，重力加速度大小为g .关于王进从C 点缓慢运动到E 点的过程中，下列说法正确的是()A ．绳OD 的拉力一直变小B ．工人对绳的拉力一直变大C ．OD 、CD 两绳拉力的合力小于mgD ．当绳CD 与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为33mg 答案D 解析对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析，绳OD 的拉力为F 1，与竖直方向的夹角为θ；绳CD 的拉力为F 2，与竖直方向的夹角为α，则由几何关系得α＝45°－θ2.由正弦定理可得F 1sin α＝F 2sin θ＝mg sin π2＋α ，解得F 1＝mg tan α，F 2＝mg sin θcos α＝mg cos 2αcos α＝mg (2cos α－1cos α)，α增大，θ减小，则F 1增大，F 2减小，A 、B 错误；两绳拉力的合力大小等于mg ，C 错误；当α＝30°时，则θ＝30°，根据平衡条件有2F 2cos 30°＝mg ，可得F 2＝33mg ，D 正确．。

高一物理动态平衡分析试题答案及解析1. 如图所示，把球夹在竖直墙壁AC 和木板BC 之间，不计摩擦，设球对墙壁的压力大小为F 1，对木板的压力大小为F 2，现将木板BC 缓慢转至水平位置的过程中（ ）A ．F 1、F 2都增大B ．F 1增加、F 2减小C ．F 1减小、F 2增加D ．F 1、F 2都减小【答案】D【解析】设球对墙壁的压力大小为F 1`，对木板的压力大小为F 2`，根据牛顿第三定律知，墙壁和木板对球的作用力分别为F 1和F 2．以小球研究对象，分析受力情况，作出力图．设木板与水平方向的夹角为θ．根据平衡条件得： F 1=Gtanθ，F 2=，将木板BC 缓慢转至水平位置的过程中，θ减小，tanθ减小，cosθ增大，则得到 F 1，F 2均减小． 【考点】本题考查共点力作用下的动态平衡。

2. 如图所示，用细线将A 物体悬挂在顶板上，B 物体放在水平地面上A 、B 间有一劲度系数为100 N/m 的轻弹簧，此时弹簧伸长2 cm 。

已知A 、B 两物体的重力分别是3 N 和5 N 。

则细线的拉力及B 对地面的压力分别是（ ）A.1 N 和0B.5 N 和7 NC.5 N 和3 ND.7 N 和7 N 【答案】C【解析】以物体B 为研究对象进行受力分析，根据共点力平衡条件有，代入数据解得地面对B 的支持力为，由牛顿第三定律可知，B 对地面的压力也为3N ，以A 为研究对象进行受力分析有，代入数据解得细线的拉力，所以只有选项C 正确； 【考点】共点力平衡、胡克定律3. 如图所示，物体A 、B 和C 叠放在水平桌面上，水平力F b ="5" N 、F c=10 N ，分别作用于物体B 、C 上，A 、B 和C 仍保持静止。

以f 1、f 2、f 3分别表示A 与B 、B 与C 、C 与桌面间的静摩擦力的大小，则（）A.f1="5" N, f2="0," f3="5" N B.f1="5" N, f2="5" N, f3=0C.f1="0," f2="5" N, f3="5" N D.f1="0," f2="10" N, f3="5" N【答案】C【解析】以A为研究对象进行受力分析可知，A受重力、支持力，二力平衡，水平方向上若受摩擦力作用，那么物体A不能保持平衡，所以AB之间的摩擦力为零，所以AB错误；以AB整体为研究对象，进行受力分析，水平、竖直方向上受力平衡，水平方向受Fb及物体C对B的支持力，二力平衡，所以可知，所以D错误；再以三个物体整体为研究对象分析受力，水平方向上受地面摩擦力、Fb 、Fc三力平衡，有，代入数据解得，所以选项C正确；【考点】共点力平衡4.如图所示，物体A静止在倾角为30°的斜面上，现将斜面倾角由30°增大到37°，物体仍保持静止，则下列说法中正确的是A．A对斜面的压力不变B．A对斜面的压力减小C．A受到的摩擦力不变D．A受到的摩擦力增大【答案】BD【解析】设斜面的倾角为α，物体A的重力为G．，根据A的受力图．由平衡条件得：N=Gcosαf=Gsinα；当斜面倾角α由30°增大到37°时，cosα减小，sinα增大，则N减小，f增大，故A对斜面的压力减小，A对斜面的摩擦力增大．故选项BD正确。

高中物理动态平衡专题之杨若古兰创作在有关物体平衡的成绩中，有一类涉及动态平衡.这类成绩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更，故这是力平衡成绩中的一类难题.解决这类成绩的普通思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”.根据现行高考请求，物体受到常常是三个共点力成绩，利用三力平衡特点讨论动态平衡成绩是力学中一个重点和难点.一 物体受三个力感化例1. 如图1所示，一个重力G 的匀质球放在光滑斜面上，斜面静止形态.斜面对球的压力大小如何变更？BO ，其O 端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO 上，B A 处的光滑小滑轮，用力F 拉住，如图2-1所示.现将细绳缓慢往左拉，使杆BO 与杆A O 间的夹角θ逐步减少，则在此过程中，拉力F 及杆BO 所受压力F N 的大小变更情况是( )A ．F N 先减小，后增大B .F N 始终不变C ．F 先减小，后增大 D.F 始终不变图1-1放在半球上的A 点，另一端绕过定滑轮，后用力拉住，使小球静止．现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A 到半球的顶点B 的过程中，半球对小球的撑持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变更情况是( ).(A)N 变大，T 变小，(B)N 变小，T 变大(C)N 变小，T 先变小后变大(D)N 不变，T 变小例3．如图3-1所示，在水平天花板与竖直墙壁间，通过不计质量的柔软绳子和光滑的轻小滑轮吊挂重物G =40N ，绳长L =2.5m ，OA =1.5m ，求绳中张力的大小，并讨论： （1）当B 点地位固定，A 端缓慢左移时，绳中张力如何变更？（2）当A 点地位固定，B 端缓慢下移时，绳中张力又如何变更？二 物体受四个力及以上例 4 .如图所示，当人向左跨了一步后人与物体坚持静止，跨后与垮前比拟较，以下说法错误的是:A ．地面对人的摩擦力减小B ．地面对人的摩擦力添加C ．人对地面压力增大D ．绳对人的拉力变小 跟踪练习2： 如图所示，划子用绳牵引．设水平阻力不变，在划子匀速靠岸的过程中A 、绳子的拉力不竭增大B 、绳子的拉力坚持不变图3－1 ABC GO FC 、船受的浮力减小 D、船受的浮力不变三连接体成绩例5 有一个直角支架AOB，AO是水平放置，概况粗糙．OB竖直向下，概况光滑．OA上套有小环P，OB套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可以忽略．不成伸长的细绳相连，并在某一地位平衡，如图所示．现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么挪动后的平衡形态和本来的平衡形态比拟较，AO杆对P的撑持力F N和细绳上的拉力F 的变更情况是：A．F N不变，F变大 B．F N不变，F变小C．F N变大，F变大 D．F N变大，F变小跟踪练习3：如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN 上现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图示实线地位缓慢上升到虚线地位，但圆环A始终坚持在原地位不动,则在这一过程中，环对杆的摩擦力F f和环对杆的压力F N的变更情况（）A．F f不变，F N不变B．F f增大，F不变NC．F f增大，F N减小D．F f不变，F N减小四与静摩擦有关例6 .如图所示，概况粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P 悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止形态.当用水平向左的恒力推Q 时，P、Q仍静止不动，则 ()A．Q受到的摩擦力可能变小B．Q受到的摩擦力可能变大C．轻绳上拉力必定变小D．轻绳上拉力必定不变跟踪练习4如图所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为M2，A、B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角θ＝30°的斜面上，B悬于斜面以外而处于静止形态.此刻向A中缓慢加入沙子，全部零碎始终坚持静止，则在加入沙子的过程中A．绳子拉力逐步减小B．A对斜面的压力逐步增大C．A所受的摩擦力逐步增大D．A所受的合力不变课后练习：1. 如图所示，电灯吊挂于两墙之间，更换绳OA，使连接点A向上移，但坚持O点地位不变，则A点向上移时，绳OA的拉力( )A．逐步增大 B．逐步减小C．先增大后减小 D．先减小后增大2.如图所示，电灯悬于两壁之间，坚持O点及OB ABOOB绳的地位不变，而将绳端A 点向上挪动，则：A ．绳OA 所受的拉力逐步增大B ．绳OA 所受的拉力逐步减小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，质量不计的定滑轮用轻绳吊挂在B点，另一条轻绳一端系重物C ，绕过滑轮后，另一端固定在墙上A 点，若改变B 点地位使滑轮地位发生挪动，但使A 段绳子始终坚持水平，则可以判断悬点B 所受拉力F T 的大小变更情况是：A ．若B 向左移，F T 将增大B ．若B 向右移，F T 将增大C ．不管B 向左、向右移，F T 都坚持不变D ．不管B 向左、向右移，F T 都减小4.如图所示，绳子的两端分别固定在天花板上的A 、B两点，开始在绳的中点O 挂一重物G ，绳子OA 、OB的拉力分别为F 1、F 2.若把重物右移到O '点吊挂（B O A O '<'），绳A O '和BO '中的拉力分别为'1F 和'2F ，则力的大小关系准确的是：A.'>11F F ，'>22F FB. '<11F F ,'<22F FC. '>11F F ，'<22F FD. '<11F F ，'>22F F 5.重力为G 的重物D 处于静止形态.如图所示，AC 和BC 两段绳子与竖直方向的夹角分别为α和β.α＋β＜90°.现坚持α角不变，改变βA B O O '角，使β角缓慢增大到90°，在β角增大过程中，AC的张力T1，BC的张力T2的变更情况为：A．T1逐步增大，T2也逐步增大B．T1逐步增大，T2逐步减小C．T1逐步增大，T2先增大后减小D．T1逐步增大，T2先减小后增大6.如图所示，均匀小球放在光滑竖直墙和光滑斜木板之间，木板上端用水平细绳固定，下端可以绕O点动弹，在放长细绳使板转至水平的过程中(包含水平)：A．小球对板的压力逐步增大且恒小于球的重力B．小球对板的压力逐步减小且恒大于球的重力C．小球对墙的压力逐步增大D．小球对墙的压力逐步减小7.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直挡板之间放一光滑圆球B，全部安装处于静止形态.现对挡板加一贯右的力F，使挡板缓慢向右挪动，B缓慢上移而A仍坚持静止.设地面对A的摩擦力为F1，B对A的感化力为F2，地面对A的撑持力为F3 .在此过程中：A．F1缓慢减小，F3缓慢增大B．F1缓慢增大，F3坚持不变C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D ．F 2缓慢减小，F 3坚持不变8.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 ，全部安装处于静止形态，若把A 向右挪动少许后，它们仍处于静止形态，则()A ．球B 对墙的压力增大B ．物体A 与球B 之间的感化力减小C ．地面对物体A 的摩擦力减小D ．物体A 对地面的压力减小9.如图所示，一根天然长度为l 0的轻弹簧和一根长度为a 的轻绳连接，弹簧的上端固定在天花板的O 点上，P 是位于O 点正下方的光滑轻小定滑轮，已知OP ＝l 0＋a .现将绳的另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A 相连，滑块对地面有压力感化．再用一水平力F 感化于A 使之向右做直线活动(弹簧的下端始终在P 之上)，对于滑块A 受地面滑动摩擦力以下说法中准确的是( )A ．逐步变小B ．逐步变大C ．先变小后变大D ．大小不变高中物理动态平衡专题参考答案例1、解析：取球为研讨对象，如图1-2所示，球受重力G 、斜面撑持力F 1、挡板撑持力F 2.因为球始终处于平衡形态，故三个力的合力始终为零，将三个力矢量构成封闭的三角形.F 1的方向不变，但方向不变，始终图1-2 β αG F 1 F 2 F 1 G F 2 图1-3与斜面垂直.F 2的大小、方向均改变，随着挡板逆时针动弹时，F 2的方向也逆时针动弹，动态矢量三角形图1-3中一画出的一系列虚线暗示变更的F 2.由此可知，F 2先减小后增大，F 1.例2、解析：取BO 杆的B 端为研讨对象，受到绳子拉力(大小为F )、BO 杆的撑持力F N 和吊挂重物的绳子的拉力(大小为G )的感化，将F N 与G 合成，其合力与F 等值反向，如图2-2所示，将三个力矢量构成封闭的三角形(如图中画斜线部分)，力的三角形与几何三角形OBA 类似，利用类似三角形对应边成比例可得：(如图2-2所示，设AO 高为H ，BO 长为L ，绳长lG 、H 、L 均不变，l 逐步变小，所以可知F N 不变，F 逐步变小.准确答案为选项B跟踪练习1 D例3、解析：取绳子c 点为研讨对角，受到三根绳的拉力，如图3-2所示分别为F 1、F 2、F 3，耽误绳AO 交竖直墙于D 点，因为BC 长度等于CD ，AD 长度等于绳长.设角∠OAD；在三角形AOD 如果A 端左移，AD 变成如图3－3中虚线A ′D ′图2-2图3－2图3－3′ 图3－4所示，可知A′D′不变，ODF1变大.如果B端下移，BC变成如图3－4虚线B′C′所示，可知AD、OD不变，F1不变.例4、BCD跟踪练习2、AC例5、B跟踪练习3、B例6、ABD跟踪练习4、BD练习题1、D2、D3、B4、D5、D6、D7、D8、BC9、D。

微专题3动态平衡问题1．三力动态平衡常用图解法、相似三角形法、正弦定理法、等效圆周角不变法等，三个力中重力一般不变：(1)若还有一个力方向不变，第三个力大小、方向都变时可用图解法；(2)若另两个力大小、方向都变，且有几何三角形与力的三角形相似的可用相似三角形法；(3)若另外两个力大小、方向都变，且知道力的三角形中各角的变化规律的可用正弦定理；(4)若另外两个力大小、方向都变，且这两个力的夹角不变的可用等效圆周角不变法或正弦定理.2.多力动态平衡问题常用解析法．1．(2022·重庆市九龙坡育才中学高三月考)如图所示，一只蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行，下列说法正确的是()A．菜叶对蜗牛的弹力大小一定不变B．菜叶对蜗牛的摩擦力大小先变小后变大C．蜗牛受到的合力先变小后变大D．菜叶对蜗牛的作用力大小不断变化答案B解析蜗牛受重力、支持力、摩擦力，设坡角为α，根据平衡条件可得F N＝mg cosα，F f＝mg sin α，由于坡角α先变小后变大，故支持力F N先增大后减小，静摩擦力先减小后增大，故A错误，B正确；蜗牛缓慢爬行，则受到的合力始终为零，选项C错误；菜叶对蜗牛的作用力是静摩擦力和支持力的合力，始终与重力平衡，一直不变，故D错误．2.如图所示，质量为m的物块静止在粗糙的平板上，现将平板的一端缓慢抬起一定角度(物块始终与平板保持相对静止)，则关于物块的受力情况分析正确的是()A．弹力先减小后增大B．摩擦力先增大后减小C．平板对物块的作用力保持不变D．合力逐渐增大答案C解析物块受重力、支持力和静摩擦力，由于物块始终与平板保持相对静止，故物块受力平衡，则弹力大小F N＝mg cosα，将物块缓慢抬起一定角度，α角增大，cosα减小，则弹力F N 减小，故A错误；物块所受的静摩擦力大小为F f＝mg sinα，α角增大，sinα增大，故摩擦力增大，故B错误；平板对物块的作用力是弹力和摩擦力的合力，因物块始终与平板保持相对静止，故物块受力平衡．则弹力和摩擦力的合力与物块的重力是一对平衡力，故平板对物块的作用力保持不变，故C正确；物块始终与平板保持相对静止，故物块所受合力始终为0，故D错误．3.一盏电灯重力为G，悬于天花板上A点，在电线O处系一细线OB，使电线OA偏离竖直方向的夹角为β＝30°，如图所示．现保持β角不变，缓慢调整OB方向至虚线位置，则下列说法正确的是()A．OA中的张力先减小后增大B．OB中的张力先增大后减小C．OA中的张力不断增大D．OB中的张力不断减小答案C解析对O点受力分析，重力为恒力，OA绳的拉力方向不变，OB绳的拉力大小和方向均发生变化，则构成三力平衡的一类动态平衡，由图解法作图如图所示，当F T OB⊥F T OA时，F T OB 最小，整个转动过程，F T OB先减小后增大，F T OB与重力的合力不断增大，即OA绳的张力不断增大．故选C.4．质量为m的球置于倾角为θ的光滑斜面上，被与斜面垂直的光滑挡板挡着，如图所示．当挡板从图示位置沿逆时针缓慢转动至水平位置的过程中，挡板对球的弹力F N1和斜面对球的弹力F N2的变化情况是()A．F N1先增大后减小B．F N1先减小后增大C．F N2逐渐增大D．F N2逐渐减小答案D解析受力分析如图，当挡板逆时针缓慢转动到水平位置时，挡板对球的支持力逐渐增大，斜面对球的支持力逐渐减小．故选D.5.(多选)如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，直径竖直，O 为圆心，最高点B 处固定一光滑轻质滑轮，质量为m 的小环A 穿在半圆环上．现用细线一端拴在A 上，另一端跨过滑轮用力F 拉动，使A 缓慢向上移动．小环A 及滑轮B 大小不计，在移动过程中，关于拉力F 以及半圆环对A 的弹力F N 的说法正确的是()A ．F N 逐渐变小B ．F N 大小不变C ．F N 的方向背离圆心D ．F 逐渐变大答案BC 解析在小环缓慢向上移动的过程中，小圆环A 处于受力平衡状态，根据平衡条件知mg 与F N 的合力与F T 等大反向共线，作出mg 与F N 的合力，如图，由三角形相似得mg BO ＝F N OA ＝F T AB ，F ＝F T ，F ＝AB BO mg ，AB 变小，BO 不变，则F 变小．F N ＝OA BOmg,AO 、BO 都不变，则F N 大小不变，方向始终背离圆心，A 、D 错误，B 、C 正确．6．(2022·宁夏银川一中高三月考)如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O 点，O 1为光滑铰链，O 2为光滑定滑轮，O 与O 2由一根轻质细绳连接，水平外力F 作用于细绳的一端，用F N表示铰链对细棒的作用力，现在水平外力F 作用下，θ从π2缓慢减小到0的过程中，下列说法正确的是()A．F逐渐变小，F N大小不变B．F逐渐变小，F N逐渐变大C．F先变小再变大，F N逐渐变小D．F先变小再变大，F N逐渐变大答案A解析对细棒受力分析可知，细棒受重力G、拉力F以及结点处的支持力F N，根据平衡条件可知，支持力F N与拉力F的合力与重力等大反向，如图所示；则由图可知，△OFG′∽△O1OO2，则可知：G′O2O1＝FOO2＝F NOO1，在细棒转动过程中，左侧绳长OO2变短，而O2O1及OO1不变，则可知：F变小，F N不变，故A正确，B、C、D错误．7.《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程．如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮D上．另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制．身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处．绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，可看作质点，不计一切阻力，重力加速度大小为g.关于王进从C点缓慢运动到E点的过程中，下列说法正确的是()A．绳OD的拉力一直变小B．工人对绳的拉力一直变大C．OD、CD两绳拉力的合力小于mgD．当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为33mg答案D解析对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析，绳OD的拉力为F1，与竖直方向的夹角为θ；绳CD的拉力为F2，与竖直方向的夹角为α，则由几何关系得α＝45°－θ2.由正弦定理可得F1sinα＝F2sinθ＝mgsin(π2＋α)，解得F1＝mg tanα，F2＝mg sinθcosα＝mg cos2αcosα＝mg(2cosα－1cosα)，α增大，θ减小，则F1增大，F2减小，A、B错误；两绳拉力的合力大小等于mg，C错误；当α＝30°时，则θ＝30°，根据平衡条件有2F2cos30°＝mg，可得F2＝33mg，D正确．8.如图为一个水平传感器的简易模型，截面ABC为竖直放置的正三角形，D、E、F分别是三边的中点，O点为三角形的中心，在O点处用三根轻绳将一小球与D、E、F三点处的拉力传感器连接，三根轻绳刚好伸直，通过测出三根轻绳的拉力大小，信息处理单元可显示摆放处的倾角．图中BC边恰好处于水平状态，现将其以C为旋转中心，在竖直平面内沿顺时针缓慢转动，直到AB边处于水平位置，则在转动过程中()A．OD绳的拉力先减小后增大B．OD绳的拉力先增大后减小C．OF绳的拉力先减小后增大D．OF绳的拉力先增大后减小答案B解析在三角形顺时针旋转过程中，OE绳上一直没有张力，所以小球在重力以及OD和OF 两根绳的拉力作用下保持平衡，在三角形装置绕C点转至AB水平的过程中OD和OF的夹角保持120°不变，重力大小和方向恒定，如图所示，将三个力首尾相连构成一个闭合的矢量三角形，该三角形中G所对的角保持60°不变，由此可以作该矢量三角形的外接圆，画出动态分析图，由图可知，在该过程中F OD先增大后减小，在F OF水平时F OD恰好是外接圆的直径，F OD即达到最大，F OF则一直减小，故B正确．9．(多选)细绳绕过光滑轻质动滑轮，A 、B 两端按如图所示的方式固定，然后将质量为M 的重物挂在动滑轮上，系统处于静止状态，下列说法正确的是()A ．左、右两侧的细绳中的拉力大小一定相同B ．左、右两侧的细绳与竖直方向的夹角相同C ．将B 向上缓慢移动，细绳中的拉力一定增大D ．将B 向下移动，细绳与竖直方向的夹角一定增大答案AB 解析设绳子总长为L ，A 、B 两端之间的竖直距离为s ，左侧绳长为L 1，右侧绳长为L 2.由于绳子上的拉力处处相等，所以两绳与竖直方向夹角相等，设为θ，则由几何知识，得s ＝L 1sin θ＋L 2sin θ＝(L 1＋L 2)sin θ，L 1＋L 2＝L 得到sin θ＝s L，即绳子B 端缓慢向下或者向上移时，s 、L 没有变化，则θ不变，绳子的拉力大小为F ，重物的重力为G .以滑轮为研究对象，根据平衡条件得2F cos θ＝G ，解得F ＝G 2cos θ，当θ不变时，绳子拉力不变．故选A 、B.10．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上(上部为半圆形，左右竖直)一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G .现将轻绳的一端固定于支架上的A 点，另一端从B 点(B 点是穹形支架的最高点)沿支架缓慢地向C 点(C 点与A 点等高)靠近．则绳中拉力大小变化的情况是()A ．先变小后变大B ．先不变后变大C ．先不变后变小D ．先变大后不变答案D 解析当轻绳的右端从B 点缓慢移到直杆最上端时，设两绳的夹角为2θ.以滑轮为研究对象，受力分析，根据平衡条件得2F cos θ＝mg ，得到绳子的拉力F ＝mg 2cos θ，所以在轻绳的右端从B 点移到直杆最上端的过程中，θ变大，cos θ减小，则F 变大．当轻绳的右端从直杆最上端移到C 点时，设两绳的夹角为2α，绳子总长为L ，两直杆间的距离为s ，由数学知识得到sin α＝s L，L 、s 不变，则α保持不变．再根据平衡条件可知，两绳的拉力F 保持不变，所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变，故选项D 正确；A 、B 、C 错误．11．(多选)如图所示，A 是一质量为m 的盒子，B 的质量为m 2，它们间用轻绳相连，跨过光滑的定滑轮，A 置于倾角为α＝15°的斜面上，B 悬于斜面之外，整个系统处于静止状态．现在向A 中缓慢地加入沙子，直至A 将要滑动的过程中()A ．绳子拉力大小不变，恒等于12mg B ．A 对斜面的压力逐渐增大C ．A 所受的摩擦力逐渐增大D ．A 所受的摩擦力先减小后反向增大答案ABD 解析绳子拉力的大小等于B 的重力大小，且始终不变，故A 正确；A 对斜面的压力等于A 及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力，随着沙子的质量的增加，A 对斜面的压力逐渐增大，故B 正确；未加沙子时，A 所受的重力沿斜面向下的分力为mg sin α＜mg 2，即小于绳子的拉力，A 有向上运动的趋势，受到沿斜面向下的静摩擦力，当向A 中缓慢加入沙子，摩擦力逐渐变小，当A 和加入沙子的总重力沿斜面分力大于B 的重力时，A 有向下的运动趋势，则受到沿斜面向上的静摩擦力，则随着沙子质量的增加，A 所受到的摩擦力增大，故A 受到的摩擦力先减小后反向增大，故C 错误，D 正确．12．在楼房维修时，为防止重物碰撞阳台，工人经常使用如图所示的装置提升重物．跨过光滑定滑轮的a 绳和b 、c 绳子连接在O 点，工人甲拉动a 绳的一端使重物上升，工人乙在地面某一固定位置用力拉着b绳的一端，保证重物沿竖直方向匀速上升，则下列说法正确的是()A．a绳的拉力越来越小B．b绳的拉力越来越小C．工人乙对地面的压力越来越小D．工人乙对地面的摩擦力越来越小答案C解析当重物匀速上升时，重物受力平衡，O点受到c绳的拉力大小等于重物的重力G，受力分析如图所示，重物越高，a段绳子与竖直方向的夹角越大，b段绳子与竖直方向的夹角越小，根据力的平行四边形，可见随着重物的升高，a、b两段绳子的拉力均增大，A、B错误；工人乙在竖直方向受到b段绳子拉力的竖直分力越来越大，根据平衡条件可知，地面对乙的支持力越来越小，由牛顿第三定律可知，工人乙对地面的压力越来越小，C正确；由于a段绳子拉力越来越大，与竖直方向的夹角越来越大，其水平方向的分力越来越大，根据平衡条件可知，工人乙受到地面的摩擦力越来越大，由牛顿第三定律知，工人乙对地面的摩擦力越来越大，D错误．。

知识点三：共点力平衡（动向平衡、矢量三角形法）1．(单项选择 )以下列图，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑所有摩擦，若是把竖直挡板由竖直地址缓慢绕O 点转至水平川点，则此过程中球对挡板的压力 F1和球对斜面的压力 F2的变化情况是 ( )．答案 B A． F1先增大后减小， F2素来减小B． F 先减小后增大， F 素来减小12C． F1和 F2都素来减小D． F1和 F2都素来增大2、（单项选择） (天津卷， 5)以下列图，小球用细绳系住，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，细绳向来处于直线状态，当小球升到凑近斜面顶端时细绳凑近水平，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 ()．答案 DA． 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3．（单项选择）以下列图，一圆滑小球静止放置在圆滑半球面的底端，用竖直放置的圆滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未走开球面)，木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力 F2的变化情况正确的选项是 ()．答案 BA． F 增大， F 减小B．F 增大， F 增大1212C． F 减小， F 减小D． F 减小， F 增大12124、（单项选择）以下列图，一物块受一恒力 F 作用，现要使该物块沿直线AB 运动，应该再加上另一个力的作用，则加上去的这个力的最小值为()．答案 BA． Fcos θB． Fsin θC． Ftan θD． Fcot θ5．(单项选择 )以下列图，一倾角为 30°的圆滑斜面固定在地面上，一质量为m 的小木块在水平力 F 的作用下静止在斜面上．若只改变 F 的方向不改变 F 的大小，仍使木块静止，则此时力 F 与水平面的夹角为 ()．答案AA．60°B． 45°C． 30°D． 15°6．（多项选择）一铁架台放于水平川面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力 F 作用于小球上，使其缓慢地由实线地址运动到虚线地址，铁架台向来保持静止，则在这一过程中 ()．答案： ADA．细线拉力逐渐增大B．铁架台对地面的压力逐渐增大C．铁架台对地面的压力逐渐减小D．铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大7、（多项选择） (苏州调研 )以下列图，质量均为 m 的小球 A、 B 用两根不可以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 ()．答案 BCD35A．可能为3 mg B．可能为2 mgC．可能为2mg D．可能为 mg8、（单项选择）以下列图，轻绳的一端系在质量为m 的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆 MN 上．现用水平力 F 拉绳上一点，使物体处于图中实线地址，尔后改变 F 的大小使其缓慢下降到图中虚线地址，圆环仍在原来的地址不动．在这一过程中，水平拉力F、环与杆的摩擦力 F 摩和环对杆的压力F N的变化情况是 ()．答案 DA．F 逐渐增大， F 摩保持不变， F N逐渐增大B．F 逐渐增大， F 摩逐渐增大， F N保持不变摩N摩N逐渐增大， F 逐渐减小逐渐减小， F 保持不变C． F 逐渐减小， F D． F 逐渐减小， F19．（单项选择） 以下列图，在拉力F 作用下，小球 A 沿圆滑的斜面缓慢地向上搬动，在此过程中，小球碰到的拉力 F 和支持力 F N 的大小变化是 ()．A ． F 增大， F N 减小 答案AB ． F 和 F N 均减小NC ． F 和 F 均增大D ． F 减小， F N 不变10．(单项选择 )半圆柱体 P 放在粗糙的水平川面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN .在 P 和 MN 之间放有一个圆滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静止状态．以下列图是这个装置的纵截面图．若用外力使MN 保持竖直，缓慢地向右搬动，在 Q 落到地面以前，发现 P 向来保持静止．在此过程中，以下说法中正确的选项是 ( )． 答案BA ． MN 对 Q 的弹力逐渐减小B ．地面对 P 的摩擦力逐渐增大C ． P 、 Q 间的弹力先减小后增大D ． Q 所受的合力逐渐增大11．(多项选择 )以下列图，在斜面上放两个圆滑球 A 和 B ，两球的质量均为 m ，它们的半径分别是 R 和 r ，球 A左侧有一垂直于斜面的挡板 P ，两球沿斜面排列并处于静止状态，以下说法正确的选项是()． 答案BCA ．斜面倾角 θ必然， R>r 时， R 越大， r 越小，则B 对斜面的压力越小 B ．斜面倾角 θ必然， R ＝ r 时，两球之间的弹力最小C ．斜面倾角 θ一准时，无论半径如何，A 对挡板的压力必然D ．半径一准时，随着斜面倾角 θ逐渐增大， A 碰到挡板的作用力先增大后减小 12．(单项选择 )以下列图，用 OA 、OB 两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时 OB 绳水平．现保持 O 点地址 不变，改变 OB 绳长使绳端由 B 点缓慢上移至 B ′点，此时绳 OB ′与绳 OA 之间的夹角 θ<90°. 设此过程中绳 OA 、 OB 的拉力分别为 F OA OB)． 答案 B 、 F ，以下说法正确的选项是(OA OA逐渐减小 A ． F 逐渐增大 B ．FC ． F OB 逐渐增大D ． F OB 逐渐减小 13、（多项选择） 如图，不可以伸长的轻绳超出动滑轮，其两端分别系在固定支架上的 A 、B 两点，支架的左侧竖 直，右边倾斜． 滑轮下挂一物块， 物块处于平衡状态， 以下说法正确的选项是 ( )．答案 BC A ．若左端绳子下移到 A 1 点，重新平衡后绳子上的拉力将变大 B ．若左端绳子下移到 A 1 点，重新平衡后绳子上的拉力将不变C ．若右端绳子下移到1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大BD ．若右端绳子下移到 1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变B14、（单项选择） 以下列图，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F N1，球对木板的压力大小为 F N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示地址开始缓慢地转到水平川点．不计摩擦，在此过程中( )． 答案 BA ． F N1 向来减小， F N2 向来增大B ． F N1 向来减小， F N2 向来减小C ． F N1 先增大后减小， F N2 向来减小D ． F N1 先增大后减小， F N2 先减小后增大 15．(单项选择 )作用于 O 点的三力平衡， 设其中一个力大小为 1 2 大小未知，F ，沿 y 轴正方向， 力 F与 x 轴负方向夹角为 θ，以下列图．以下关于第三个力 F 3 的判断中正确的选项是( )． A ．力 F 3 只幸亏第四象限答案 CB ．力 F 3 与 F 2 夹角越小，则 F 2 和 F 3 的合力越小 31C ． F 的最小值为 F cos θ3D ．力 F 可能在第一象限的任意地域16．(多项选择 )一个圆滑的圆球搁在圆滑的斜面和竖直的挡板之间，如图 21 所示．斜面和挡板对圆球的弹力随斜面倾角 α变化而变化，故 ()．答案ACA．斜面弹力N1的变化范围是 (mg，＋∞)FB．斜面弹力 F N1的变化范围是 (0，＋∞)C．挡板的弹力 F N2的变化范围是 (0，＋∞ )D．挡板的弹力 F N2的变化范围是 (mg，＋∞)2。

解析法（单选）如图，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F N1，球对木板的压力大小为F N2。

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.F N1始终减小，F N2始终增大B.F N1始终减小，F N2始终减小C.F N1先增大后减小，F N2始终减小 F N1F N2解析 方法一 (解析法)如图所示，由平衡条件得：F N1＝mgtan θ；F N2＝mgsin θ 随θ逐渐增大到90°，tan θ、sin θ都增大，F N1、F N2都逐渐减小，所以选项B 正确。

方法二 (图解法)对球受力分析如图所示，球受3个力，分别为重力G 、墙对球的弹力F N1和板对球的弹力F N2。

当板逐渐转到水平位置的过程中，球始终处于平衡状态，即F N1与F N2的合力F 始终竖直向上，大小等于球的重力G ，如图所示。

由图可知F N1的方向不变，大小逐渐减小，F N2的方向发生变化，大小也逐渐减小，故选项B 正确。

答案 B （单选）如图，一个轻型衣柜放在水平地面上，一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A 、B 上，再挂上带有衣服的衣架．若保持绳长和左端位置点不变，将右端依次改在C 点或D 点后固定，衣柜一直不动，下列说法正确的是( )A ．若改在C 点，绳的张力大小不变B ．若改在D 点，衣架两侧绳的张力不相等C ．若改在D 点，衣架两侧绳的张力相等且不变D ．若改在C 点，衣柜对地面的压力将会增大答案 C 解析 对挂钩受力分析，根据平衡条件结合几何关系列式求解绳子拉力大小与重力的关系；分析绳子左右移动或上下移动时，细线与杆的夹角是否变化，由此分析拉力是否变化；整体为研究对象分析对地面的压力．设绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子张力为T ，衣服的质量为m ；根据共点力的平衡条件可得：2Tcos θ＝mg ，若改在C 点，绳子与竖直方向的夹角变小，绳的张力变小，A 项错误；若改在D 点，衣架两侧绳的张力仍相等，B 项错误；绳两端分别固定在两侧顶端A 、B 上时，受力情况如图所示，设绳长为L ，晾衣架宽度为d ，根据几何关系可得sin θ＝d L，当绳子右端上下移动过程中，绳子与竖直方向的夹角不变；则根据2Tcos θ＝mg 可知绳子拉力不变，C 项正确；若改在C 点，衣柜对地面的压力等于整体的重力，不变，D 项错误．（单选）用一轻绳将小球P 系于光滑墙壁上的O 点，在墙壁和球P 之间夹有一长方体物块Q ，如图所示。

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。

矢量三角形解决动态平衡问题专题一、单选题1.如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为θ=45°，已知弹簧的劲度系数为k，则弹簧形变量不可能是()A. √2mgk B. √2mg2kC. 4√2mg3kD. 2mgk2.如图所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直面内转动，物块保持静止．则在绳OB由水平位置转至竖直位置的过程中，绳OB的张力大小将()A. 一直变大B. 一直变小C. 先变大后变小D. 先变小后变大3.如图所示，两根轻绳AO和BO连接于O点，O点下方用轻绳CO悬挂一重物，静止时绳AO拉力为F1，绳BO拉力为F2。

保持A、O点位置不变，而将绳BO缓慢向B1O、B2O移动至水平的过程中A. F1逐渐变小B. F2逐渐变小C. 三根轻绳中的拉力的合力逐渐变小D. F1、F2的合力保持不变4.将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示．用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ=30°，则F达到最小值时Oa绳上的拉力为()A. √3mgB. mgC. √32mg D. 12mg5.如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO’悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块A，另一端系一位于固定光滑斜面上的质量为2m的物块B.斜面倾角θ=45°，外力F沿斜面向上拉物块B.使物块B由滑轮正下方位置缓慢运动到和滑轮等高的位置，则()A. 细绳OOˈ的拉力逐渐增大B. 细线对物块B的拉力逐渐变大C. 斜面对物块B的支持力逐渐变大D. 外力F逐渐变大6.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F N1，木板对小球的支持力大小为F N2.以木板与墙连接点为轴，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. F N1始终减小，F N2始终减小B. F N1始终减小，F N2始终增大C. F N1先增大后减小，F N2始终减小D. F N1先增大后减小，F N2先减小后增大7.如图所示，一个光滑的圆球，放在倾角为θ的固定斜面上，用一竖直挡板挡住，处于静止状态．现缓慢的让竖直挡板顺时针转动到水平方向．设斜面对球的作用力为F1，挡板对球的作用力为F2，在此过程中()A. F1减小，F2减小B. F1增大，F2增大C. F1减小，F2先减小再增大D. F1先减小再增大，F2减小8.如图所示，小球用细绳系住静止在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上缓慢由A移到D过程中，细绳的拉力将()A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大二、多选题9.如图所示在风洞测试实验中，竖直平面内有一质量m的小球在与竖直方向MN成45°夹角的力F的作用下，沿图中虚线由M至N做竖直向上的匀速运动。