2018高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 10 動(dòng)態(tài)三角形法解決動(dòng)態(tài)平衡問題練習(xí) 新人教版必修1.doc

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動(dòng)態(tài)三角形法解決動(dòng)態(tài)平衡問題 （答題時(shí)間：25分鐘） 1. 如圖所示，用一根細(xì)線系住重力為G、半徑為R的球，其與傾角為α的光滑斜面劈接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài)，球與斜面的接觸面非常小，細(xì)線懸點(diǎn)O固定不動(dòng)，在斜面劈從圖示位置緩慢水平向左移動(dòng)直至繩子與斜面平行的過程中，下列說法正確的是 （　?。? A. 細(xì)繩對(duì)球的拉力先減小后增大 B. 細(xì)繩對(duì)球的拉力先增大后減小 C. 細(xì)繩對(duì)球的拉力一直減小 D. 細(xì)繩對(duì)球的拉力最小值等于Gsin α 2. 如圖所示，傾角為θ＝30的斜面體放在水平地面上，一個(gè)重為G的球在水平力F的作用下，靜止于光滑斜面上，此時(shí)水平力的大小為F；若將力F從水平方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過某一角度α后（），仍保持F的大小不變，且小球和斜面依然保持靜止，此時(shí)水平地面對(duì)斜面體的摩擦力為Ff，那么F和Ff的大小分別是 （　?。? A. F＝G，F(xiàn)f＝G B. F＝G，F(xiàn)f＝G C. F＝G，F(xiàn)f＝G D. F＝G，F(xiàn)f＝G 3. 在固定于地面的斜面上垂直安放了一個(gè)擋板，截面為圓的柱狀物體甲放在斜面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，乙沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示?，F(xiàn)在從球心處對(duì)甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向緩慢地移動(dòng)，直至甲與擋板接觸為止，設(shè)乙對(duì)擋板的壓力為F1，甲對(duì)斜面的壓力為F2，在此過程中 （　　） A. F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大 B. F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢減小 C. F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大 D. F1緩慢減小，F(xiàn)2保持不變 4. （全國(guó)高考）如圖所示，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計(jì)摩擦，在此過程中（　　） A. N1始終減小，N2始終增大 B. N1始終減小，N2始終減小 C. N1先增大后減小，N2始終減小 D. N1先增大后減小，N2先減小后增大 5. 如圖所示，質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為θ，質(zhì)量為m的光滑球B放在三棱柱和光滑豎直墻之間，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)B加一個(gè)豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線過球心。設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1，B對(duì)A的作用力為F2，地面對(duì)A的支持力為F3，地面對(duì)A的摩擦力為F4，若F緩慢增大而且整個(gè)裝置仍保持靜止，在此過程中（　　） A. F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大 B. F2、F4緩慢增大 C. F1、F4緩慢增大 D. F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變 6.（高考全國(guó)卷）如圖所示，一根輕繩跨過定滑輪后系在質(zhì)量較大的球上，球的大小不可忽略。在輕繩的另一端加一個(gè)力F，將球沿斜面由圖示位置緩慢拉上頂端，各處的摩擦不計(jì)，在這個(gè)過程中拉力F的變化情況是（　?。? A. 逐漸增大 B. 保持不變 C. 先增大后減小 D. 先減小后增大 7. 如圖所示，把小船用繩索拉向岸邊，設(shè)船在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受水的阻力不變，那么小船在勻速靠岸過程中，下面哪些說法是正確的（ ） A. 繩子的拉力F不斷增大 B. 繩子的拉力F不變 C. 船所受的浮力不斷減小 D. 船所受的浮力不斷增大 8.（湖南長(zhǎng)沙一中模擬）如圖所示是用來粉刷墻壁的涂料滾的示意圖。使用時(shí)，用撐竿推著涂料滾沿墻壁上下滾動(dòng)，把涂料均勻地粉刷到墻壁上。撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計(jì)，而且撐竿足夠長(zhǎng)。粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾，使撐竿與墻壁間的夾角越來越小。該過程中撐竿對(duì)涂料滾的推力為F1，墻壁對(duì)涂料滾的支持力為F2，下列說法正確的是（ ） A. F1、F2均減小 B. F1、F2均增大 C. F1減小，F(xiàn)2增大 D. F1增大，F(xiàn)2減小  1. CD 解析：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)其受力分析如圖所示，因題中“緩慢”移動(dòng)，故小球處于動(dòng)態(tài)平衡，由圖得知在題設(shè)的過程中，F(xiàn)T一直減小，當(dāng)繩子與斜面平行時(shí)，F(xiàn)T與FN垂直，F(xiàn)T有最小值，且FTmin＝Gsin α，故選項(xiàng)C、D正確。 2. D 解析：根據(jù)題意可知，水平力F沿斜面向上的分力Fcos θ＝Gsin θ，所以F＝Gtan θ，解得F＝G；根據(jù)題意可知，力F轉(zhuǎn)過的角度α＝60，此時(shí)把小球和斜面體看成一個(gè)整體，水平地面對(duì)斜面體的摩擦力和力F的水平分力大小相等，即Ff＝Fcos α＝G。 3. D 解析：對(duì)整體受力分析，如圖甲所示，垂直斜面方向只受兩個(gè)力：甲、乙重力在垂直于斜面方向的分力和斜面對(duì)甲的支持力F2′，且F2′－Gcos θ＝0，即F2′保持不變，由牛頓第三定律可知，甲對(duì)斜面的壓力F2也保持不變；對(duì)圓球乙受力分析如圖乙、丙所示，當(dāng)甲緩慢下移時(shí)，F(xiàn)N與豎直方向的夾角減小，F(xiàn)1減小。 甲　　 　　　乙　 　　　丙 4. B 解析：如圖所示，因?yàn)镹1＝，N2＝，隨θ逐漸增大到90，tan θ、sin θ都增大，N1、N2都逐漸減小，所以選項(xiàng)B正確。 5. BC 解析： A、B整體豎直方向上有F3＝F＋Mg＋mg，F(xiàn)3隨F增大而增大；水平方向上有F1＝F4，B球的受力分析如圖所示，平移F1、F2′與（mg＋F）構(gòu)成力的三角形，由圖可知，當(dāng)F緩慢增大時(shí)，F(xiàn)1、F2′都增大，則F2增大，F(xiàn)4＝F1也增大，選項(xiàng)B、C正確。 6. A 解析：因?yàn)榫徛瓌?dòng)，所以球始終處于平衡狀態(tài)，對(duì)球受力分析，其共受到三個(gè)力的作用，如圖所示，根據(jù)平衡條件可知，這三個(gè)力首尾相接可組成閉合三角形，隨著球的上升，拉力F與斜面間的夾角逐漸增大，而拉力F的大小也逐漸增大，所以A選項(xiàng)正確。 7. AC 解析：小船共受四個(gè)力作用：重力G、浮力F浮、水的阻力F阻、繩子拉力F。引入繩與水平方向的夾角θ為參量（如圖所示）。故用解析法（平衡方程式法）： 由于小船是勻速靠岸，故有平衡方程 Fcos θ＝F阻 ① Fsin θ＋F?。絤g ② 由題意可知：重力G和水對(duì)小船的阻力F阻不變。在靠岸過程中θ不斷增大，cosθ減小，F(xiàn)cosθ不變，所以F不斷增大，F(xiàn)sinθ同時(shí)增大，致F浮不斷減小。A、C選項(xiàng)正確。 8. A 解析：在緩緩上推過程中涂料滾受力如圖所示 由平衡條件可得：F1sin θ－F2＝0，F(xiàn)1cos θ－G＝0，解得F1＝，F(xiàn)2＝Gtan θ，由于θ減小，所以F1減小，F(xiàn)2減小，故正確選項(xiàng)為A。