2020年高考物理100考点模拟题千题精练专题2.4动态平衡问题提高篇含解析.pdf

四．动态平衡问题（提高篇） 一．选择题 1. （6分）（2019湖北黄冈三模）《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 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，不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进 C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是 （ ） A．工人对绳的拉力一直变大 B．绳OD 的拉力一直变小 C．OD、CD两绳拉力的合力大小等于mg D．当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为 mg 【参考答案】CD 【名师解析】对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示，绳OD的拉力为F ，与竖 1 直方向的夹角为θ ，绳CD 的拉力为F ，与竖直方向的夹角为α 。根据几何知识知：θ +2α ＝90°，由正 2 弦定理可得 ，α 增大，θ 减小，则F 增大，F 减小，故AB错误； 1 2 两绳拉力的合力大小等于mg，故C正确； α ＝30°时，θ ＝30°，则2Fcos30°＝mg，可得F ＝ mg，故D正确。 2 2 2 （2019广东惠州第三次调研）某建筑工地需要把货物提升到高处，采取如图所示的装置。光滑的轻滑轮用 OO O a 细绳 ’悬挂于 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂货物 ，人拉绳的另一端缓慢向右运动达到提升货 物的目的。在人向右缓慢运动的过程中，则 （ ） A. 人对水平面的压力保持不变 B. 细绳 OO’的张力逐渐变小 C. 细绳 OO’的张力逐渐变大 D. 细绳对人的拉力大小保持不变 【参考答案】BD 【命题意图】本题考查平衡条件、受力分析、力的合成与分解及其相关知识点 【解题思路】拉力等于货物重力不变，细绳对人的拉力大小保持不变，选项D 正确；在人向右缓慢运动的 过程中，细绳与水平面夹角逐渐减小，拉力沿水平方向分力逐渐增大，沿竖直方向分力逐渐减小，对人受 力分析，由平衡条件可知，水平面对人的支持力逐渐增大，由牛顿第三定律可知人对水平面的压力逐渐增 大，选项 A 错误；在人向右缓慢运动的过程中，滑轮两侧的细绳夹角逐渐增大，滑轮两侧的细绳拉力的合 力逐渐减小，对滑轮由平衡条件可知，细绳OO’的张力逐渐变小，选项B 正确 C 错误。 3、(2019陕西西安三模)如图所示，木板 P 下端通过光滑铰链固定于水平地面上的 O 点，物体 A、B 叠放在 木板上且处于静止状态，此时物体 B 的上表面刚好水平。现使木板 P 绕 O 点缓慢旋转到虚线所示位置，物 体 A、B 仍保持静止，且相对木板没有发生移动，与原位置相比（ ） A．A 对 B 的作用力减小 B．B 对 A 的摩擦力不变 C．板对B 的摩擦力减小 D．板对B 的作用力减小 【参考答案】B 【名师解析】设板与水平地面的夹角为α。以 A 为研究对象，A 原来只受到重力和支持力而 处于平衡状态，所以 B 对 A 的作用力与A 的重力大小相等，方向相反； 当将 P 绕 O 点缓慢旋转到虚线所示位置，B 的上表面不再水平，A 受力情况如图 1，A 受到重力和 B 的支持 力、摩擦力三个力的作用，其中B 对 A 的支持力、摩擦力的合力仍然与A 的重力大小相等，方向相反，则B 对A 的作用力保持不变。根据牛顿第三定律可知，A 对B 的作用力也不变，选项A 错误；结合对A 选项的分 析可知，开始时物体A 不受