受力分析动态平衡专练

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资源描述

1、如图所示,将球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中,细绳上的拉力将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大2、如图所示,物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态.当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中,斜面对物体的作用力可能()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大3、如图,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N.在运动过程中A.F增大,N减小B.F减小,N减小C.F增大,N增大D.F减小,N增大4、如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角θ=300方向时,A对B的静电力为B所受重力的倍,则丝线BC长度为。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍,改变丝线长度,使B仍能在θ=300处平衡。以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到θ=00处A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小的变化情况是。5、如图所示,在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态。现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处,已知P、A在同一水平线上,且在此过程中物体A和C始终保持静止不动,A、B可视为质点。关于此过程,下列说法正确的是()A.物体A受到斜面的支持力先增大后减小B.物体A受到斜面的支持力一直增大C.地面对斜面C的摩擦力先增大后减小D.地面对斜面C的摩擦力先减小后增大6、质量为m1、m2的小球分别带同种电荷q1和q2,它们用等长的细线吊在同一点O,由于静电斥力的作用,使m1球靠在竖直光滑绝缘墙上,m1的拉线l1呈竖直方向,使m2球的拉线l2与竖直方向成θ角,m1、m2均处于静止,如图所示。由于某种原因,m2球的带电量q2逐渐减少,于是两球拉线之间夹角θ也逐渐减小直到零。在θ角逐渐减小的过程中,关于l1、l2中的张力T1、T2的变化是A.T1不变,T2不变B.T1不变,T2变小C.T1变小,T2变小D.T1变小,T2不变7、如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,现将物块B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法中正确的是()(A)B与水平面间的摩擦力减小(B)B受到绳子的拉力增大(C)悬于墙上的绳所受拉力不变(D)A、B静止时,图中a、b、q三角始终相等8、如图所示,运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械,在手臂OA由水平方向缓慢移动到OA′位置的过程中,若手臂OA、OB的拉力分别为FA和FB,则下列表述正确的是()A.FA一定小于运动员的重力GB.FA与FB的合力始终大小不变C.FA的大小保持不变D.FB的大小保持不变9、在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板,截面为四分之一圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,乙没有与斜面接触而处于静止状态,如图5所示.现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向缓慢地移动,直至甲与挡板接触为止.设乙对挡板的压力为F1,甲对斜面的压力为F2,在此过程中()A.F1缓慢增大,F2缓慢增大B.F1缓慢增大,F2缓慢减小C.F1缓慢减小,F2缓慢增大D.F1缓慢减小,F2保持不变10、如图所示,用一根细线系住重力为G、半径为R的球,其与倾角为α的光滑斜劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,细线悬点O固定不动,在斜劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是()A.细绳对球的拉力先减小后增大B.细绳对球的拉力先增大后减小C.细绳对球的拉力一直减小D.细绳对球的拉力最小值等于Gsinα11、如图所示,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,细绳始终处于直线状态,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FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是()A.FN保持不变,FT不断增大B.FN不断增大,FT不断减小C.FN保持不变,FT先增大后减小D.FN不断增大,FT先减小后增大1、答案:D解析:球的重力有两个效果,即拉细绳和压斜面,用图解法分析该题,作出力的分解图示如图所示.由图可知,当细绳由水平方向逐渐向上偏移至竖直方向时,细绳上的拉力F2将先减小后增大,当F2和F1的方向垂直时,F2有极小值;而球压斜面的力F1逐渐减小.故选项D正确.2、答案:AD解析:因为初始状态拉力F的大小未知,所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知,故在F逐渐增大的过程中,斜面对物体的作用力的变化存在多种可能.斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力.因为物体始终保持静止状态,所以斜面对物体的作用力和物体重力G与拉力F的合力是平衡力.因此,判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力G和拉力F的合力的变化.物体的重力G和拉力F的合力的变化如图所示,由图可知,F合可能先减小后增大,也可能逐渐增大.3、答案:A解析:小球一直受到重力、支持力、拉力作用,根据共点力平衡,有:F=mgsinα,N=mgcosα(α是重力与竖直方向的夹角),随着夹角的增大,支持力逐渐减小,拉力逐渐增大,A项正确。4、答案:;;先不变后增大解析:对小球B进行受力分析,根据相似三角形有:,再根据余弦定则求出BC的长度:;若两者间的库仑力变为B的重力的0.5倍,根据几何关系可知AB与BC垂直,即拉力与库仑力垂直;随着电量的减小,细绳的拉力不变,库仑力减小。当细绳变为竖直方向时,库仑力和拉力的合力等于重力,库仑力减小,拉力增大,所以拉力先不变后减小。5、答案:A解析:以斜面C和A为研究对象,受到重力(M+m)g、小球B对A的库仑力F、地面对C的支持力FN和地面对C的摩擦力Ff作用,如图甲所示,根据平衡条件可得:Ff=F·cosθ,FN=(M+m)g+Fsinθ,当θ由0°增大到90°时,Ff减小,FN增大,所以C、D错;以A为研究对象,受到重力mg、小球B对A的库仑力F、物体A受到斜面的支持力FNA和物体A受到斜面的摩擦力FfA,如图乙所示,根据平衡条件得:FNA=mgcosα+F·sin(α+θ),当θ由0°增大到90°时,FNA先增大后减小,所以A正确,B错误。6、答案:D解析:分析m2受力,力的三角形与几何三角形相似。得出AB间库仑力减小。再隔离分析m1。7、答案:D解析:B、对物体A受力分析,受到重力和细线的拉力,根据平衡条件,拉力等于物体A的重力,当把物体B移至C点后,绳子BO与水平方向的夹角变小,但细线的拉力不变,故B错误;A、对物体B受力分析,受重力、支持力、拉力和向后的静摩擦力,如图根据共点力平衡条件,有Tcosθ=f由于角θ变小,故B与水平面间的静摩擦力变大,故A错误;C、对滑轮受力分析,受重力,OB绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F,由于重力和OB绳子的拉力相等且夹角变大,故其合力变小,故墙上的绳子的拉力F也变小,故C错误;D、对滑轮受力分析,受重力,OB绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F,由于重力和OB绳子的拉力相等,故合力在角平分线上,故α=β,又由于三力平衡,故OB绳子的拉力T也沿着前面提到的角平分线,绳子拉力沿着绳子方向,故α=β=θ,故D正确;8、答案:B解析:本题考查共点力平衡的知识,意在考查学生对共点力平衡的条件、共点力平衡时各个力之间的关系的掌握.手臂OA缓慢移动时,运动员受到的拉力与运动员所受的重力平衡,如图所示,FA与G的合力F合与FB等大反向,FA=Gtanθ,当θ45°时,FAG;当θ45°时,FAG,A错误;同理FA与FB的合力与G等大反向,B正确;随着角度θ的变化FA、FB的大小都将变化,C、D错误.9、答案:D解析:对整体受力分析,如图甲所示,垂直斜面方向只受两个力:甲、乙重力在垂直于斜面方向的分力和斜面对甲的支持力F2′,且F2′-Gcosθ=0,即F2′保持不变,由牛顿第三定律可知,甲对斜面的压力F2也保持不变;对圆球乙受力分析如图乙、丙所示,当甲缓慢下移时,FN与竖直方向的夹角减小,F1减小.甲乙丙10、答案:CD解析:以小球为研究对象,对其受力分析如图所示,因题中“缓慢”移动,故小球处于动态平衡,由图知在题设的过程中,FT一直减小,当绳子与斜面平行时,FT与FN垂直,FT有最小值,且FTmin=Gsinα,故选项C、D正确.11、答案:D解析:对小球受力分析如图(重力mg、支持力FN,绳的拉力FT).画出一簇平行四边形如图所示,当FT方向与斜面平行时,FT最小,所以FT先减小后增大,FN一直增大,只有选项D正确.

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