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1、专题12动态平衡问题1(多选)如图甲所示,一只小鸟沿着较粗的树枝从A点缓慢移动到B点,将该过程抽象为质点从圆弧上的A点移动到B点,如图乙所示,以下说法正确的是()A树枝对小鸟的弹力减小B树枝对小鸟的弹力增大C树枝对小鸟的摩擦力减小D树枝对小鸟的摩擦力增大2.2022云南月考如图所示,置于斜面上的物体A受到平行于斜面向下的力F作用保持静止若力F大小不变,方向在竖直平面内由沿斜面向下顺时针缓慢转到沿斜面向上(转动范围如图中虚线所示).在F转动过程中,物体和斜面始终保持静止在此过程中()A地面与斜面间的摩擦力可能先减小后增大B地面与斜面间的摩擦力可能一直增大C物体与斜面间的摩擦力可能先增大后减小D物
2、体与斜面间的摩擦力可能一直减小3.(多选)如图所示,质量为m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,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时,F2mg cosB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4.2022广东省肇庆市统考如图所示,用网兜把足球挂在光滑墙壁上的A点,足球与墙壁的接触点为B.若更换悬线更长的新网兜,重新把足球挂
3、在A点,足球与墙壁接触点为C(图中未标出),已知两点间距lAClAB,下列说法正确的是()A网兜对A点的拉力不变B网兜对A点的拉力变小C足球对墙壁的压力不变D足球对墙壁的压力变大5.2022河南省质检如图所示,光滑斜面上用细线拴着的匀质小球处于静止状态,细线水平且延长线经过球心O,小球与斜面的接触点为A,下列说法正确的是()A细线的拉力不可能等于小球的重力B细线的拉力一定小于斜面对小球的支持力C若细线长度等于小球半径,则细线拉力等于小球重力D若细线长度等于小球半径,则细线拉力等于小球重力的一半6.2022江苏省苏州市调研某气象研究小组用图示简易装置测定水平风速,在水平地面的底座(始终保持静止)
4、上竖直固定一直杆,半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在风力的作用下飘起来已知风力大小正比于风速,也与球正对风的截面积成正比,当风速v03 m/s时,测得球静止时细线与竖直方向的夹角30.则下列说法正确的是()A当60时,风速v6 m/sB若风速增大到某一值时,可能等于90C若风速不变,换用半径相等、质量较大的球,则减小D若风速增大,换用半径较大、质量不变的球,底座对地面的压力增大7如图甲所示,质量为m的半球体静止在倾角为的平板上,当从0缓慢增大到的过程中,半球体所受摩擦力Ff与的关系如图乙所示,已知半球体始终没有脱离平板,半球体与平板间的动摩擦因数为,最大静
5、摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度为g,则()A0q段图像可能是直线Bq段图像可能是直线CqDp8情境创新质量均为m的小球A、B用轻杆连接,小球B用不可伸长的细线悬挂在竖直墙壁上的O点,小球A在竖直向上的力F作用下从图示位置开始沿竖直光滑墙壁缓慢上移至水平虚线位置,细线始终处于张紧状态则在小球A上移过程中()A轻杆先受压力后受拉力B细线的张力大小不变C力F不断减小D轻杆对小球A的作用力先增大后减小92022安徽省江淮联考(多选)如图所示,A、B两滑块的质量均为M,放在粗糙水平面上与两个等长的轻杆连接,两杆以及杆与滑块之间均用光滑铰链连接,一质量为m的重物C悬挂于两杆交接处,设杆与水平面间的夹角
6、为,整个装置处于静止状态,则下列说法正确的是()A轻杆上作用力为2mg sin BA、B滑块均受到五个力作用C.A、B滑块对地面的压力大小均为(Mm)gD仅增大,整个装置仍处于静止状态,则滑块A、B受地面的摩擦力越小10.2022河南省模拟调研如图,光滑四分之一圆弧轨道竖直放置,OA沿水平方向,OB沿竖直方向,长度恰好为圆弧轨道半径的光滑挡板,一端在圆心,另一端在圆弧面,挡板与圆弧轨道间有质量为m的小球P(可视为质点),则挡板自OA缓慢转动至OB的过程中,下列说法正确的是()A小球对挡板的作用力先增大后减小B小球对挡板的作用力一直减小C小球对圆弧轨道的作用力先增大后减小D小球对圆弧轨道的作用力
7、先减小后增大112022江苏省常州市质量调研如图所示,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斜面对小球的支持力变大C斜面对地面的压力变大D地面对斜面的摩擦力变大12.2022河南省联考如图所示,光滑直杆OA、OB在O点固定,两杆间夹角(lAB,绳与墙壁夹角变小,由平衡条件得T,FNmg tan ,可知网兜对A点的拉力变小,A错误,B正确;足球对墙壁的压力变小,C、D错误也可用图解法求解,重力和支持力的合力与绳的拉力大小相等,由三角形知识可知,当
8、绳子与墙壁的夹角减小时,支持力FN和绳子的拉力T均减小,只有选项B正确5B对小球受力分析,小球受重力、细线的拉力和斜面对小球的支持力,由于斜面角度未知,故不能确定细线拉力与重力的大小关系,A错误;根据三力平衡构成的矢量直角三角形可得,细线的拉力小于斜面对小球的支持力,B正确;由几何关系可得,当线长等于半径时,斜面倾角为30,则FTmg tan 30mg,C、D错误6C由题意,风力FkSv,由平衡条件得kSvmg tan ,当风速v03 m/s时,30.则当60时,风速v1v03 m/s,A错误;由平衡条件判断不可能等于90,B错误;若风速v不变,换用半径相等(S不变),质量增大,则减小,C正确
9、;由平衡条件和牛顿第三定律知底座对地面的压力大小等于系统的重力,与水平风力无关,D错误7D半球体在平板上恰好开始滑动的临界条件是mg sin mgcos ,故tan ,解得,即q,故C错误在0之间时,Ff是静摩擦力,大小为mg sin ;在之间时,Ff是滑动摩擦力,大小为mg cos ,综合以上分析得Ff与的关系如图中实线所示,故A、B错误当时,Ffmg sin ,即p,故D正确8C小球B受三个力而平衡,这三个力构成如图1所示的矢量三角形,且力的矢量三角形总与ABO相似,因此有,小球A缓慢上移的过程中OA减小,因此细线的张力FT和轻杆的弹力FN均增大,且轻杆始终受到压力,A、B、D错误;小球A
10、的受力分析如图2,Fmg FNcos ,小球A上移时增大,cos 减小,力F减小,C正确9CD以两杆的交接点为研究对象,由平衡条件得轻杆上的作用力大小F,A错误;A、B滑块受重力、地面的支持力、轻杆的弹力和地面的摩擦力四个力作用,B错误;以A、B、C整体为研究对象,应用平衡条件和牛顿第三定律得A、B滑块对地面的压力大小FN(2Mm)g(Mm)g,C正确;以A为研究对象,由平衡条件得地面的摩擦力fF cos ,当增大时,摩擦力f减小,D正确10.B如图,小球可视为质点,因此小球与圆弧作用力F1和小球与挡板作用力F2彼此正交,设挡板与OA夹角为,小球质量为m,则F1mg sin ,F2mg cos ,自0增大到90,所以F1一直增大,F2一直减小,B正确11A对小球受力分析并合成矢量三角形,重力大小方向不变,支持力方向不变,绳子拉力方向由图中实线变为虚线,绳子拉力增大,斜面对小球的支持力减小,A正确,B错误;对斜面受力分析,正交分解:Nsin f,N地Ncos Mg,根据牛顿第三定律,小球对斜面的压力N减小,所以斜面对地面的摩擦力减小,地面对斜面的支持力减小,根据牛顿第三定律,斜面对地面的压力减小,C、D错误12.D以P、Q整体为研究对象,受力分析可知OA杆和OQ杆对环的弹力夹角不变,用外接圆法可判断转动过程中FP增大,FQ减小,D正确