2025版高考物理全程一轮复习课时分层精练十一动态平衡及平衡中的临界极值问题.docVIP

课时分层精练(十一)动态平衡及平衡中的临界、极值问题

基础落实练

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，球心恰好位于圆弧形细杆的圆心，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，轻绳的拉力将()

A．逐渐增大B．大小不变

C．先增大后减小D．先减小后增大

2．[2024·山东高三校联考开学考试]一小球A穿在水平固定的直杆上，C处固定一光滑的定滑轮，将细绳一端固定在A上，另一端绕过定滑轮系在小水桶B上，在水桶B缓慢滴水的过程中，系统保持静止，则下列说法错误的是()

A．小球A受到的摩擦力减小

B．细绳对定滑轮的作用力减小

C．杆对小球A的支持力减小

D．细绳对定滑轮的作用力的方向改变

3．一个箱子在平行于斜面的轻绳拉动下，沿倾角为30°的固定斜面匀速上滑．已知箱子与斜面间的动摩擦因数为eq\f(\r(3),3)，重力加速度大小为10m/s2.若轻绳能承受的最大拉力为500N，则箱子的质量最大值是()

A．5kgB．25kg

C．50kgD．100kg

4．[2024·山东菏泽高三模拟]将三个质量均为m的小球a、b、c用细线相连后(bc间无细线相连)，再用细线悬挂于O点，如图所示，用力F拉小球c，使三个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持为θ＝30°，则F的最小值为()

A．1.5mgB．1.8mg

C．2.1mgD．2.4mg

5．如图所示，用与竖直方向成θ角(θ＜45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时轻绳b的拉力为F1，现保持小球在原位置不动，使轻绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角固定，轻绳b的拉力为F2，再逆时针转过θ角固定，轻绳b的拉力为F3，则()

A．F1＝F3F2B．F1＜F2＜F3

C．F1＝F3＜F2D．轻绳a的拉力增大

6．[2024·浙江杭州期中]如图，斜面固定，倾角为30°，斜面底端固定一挡板．轻弹簧劲度系数为1000N/m，原长10cm，一端与挡板相连，另一端放上重为100N的物体后压缩到8cm，已知物体与斜面间最大静摩擦力为35N．现在用力F沿斜面向上拉物块，物块保持静止，则力F的取值可能为()

A．60NB．70N

C．80ND．90N

7．平面内的固定光滑圆环上，套有一质量为m的小球，一轻绳通过光滑滑轮P连接小球A，绳的另一端用水平向左的力F拉绳，使小球缓慢上升一小段位移，图中O为圆心，OQ、OA为半径，P为OQ的中点．在小球上升过程中，下列说法正确的是()

A．绳的拉力先减小后增大

B．设AP长度为L，ΔF表示F的变化量，ΔL表示L的变化量，则比值eq\f(ΔF,ΔL)不变

C．环对小球的弹力方向是沿半径背离圆心，大小恒为eq\f(mg,2)

D．环对小球的弹力方向是沿半径指向圆心，大小恒为2mg

8.

(多选)[2024·河北模拟]质量为m的小球套在竖直的光滑半圆环上，小球用弹簧与半圆环的球心相连，弹簧与竖直方向夹角为60°，弹力等于mg(g为重力加速度的大小)，弹簧原长大于圆环的半径，现用竖直向上的力F使小球静止，则下列说法正确的是()

A．将力F向右缓慢转过30°的过程中，力F逐渐减小

B．将力F向左缓慢转过30°的过程中，力F逐渐减小

C．若突然撤去力F，则小球加速度为gsin30°

D．撤去力F，小球下滑至最低点的过程中，小球对圆环的压力逐渐增大

素养提升练

9．如图所示，在竖直的墙面上用铰链固定一可绕O点自由转动的轻杆，一根满足胡克定律的橡皮筋两端固定在轻杆上的A、C两点，轻质动滑轮B跨过橡皮筋悬挂一定质量的钩码．开始时轻杆处于水平位置，橡皮筋的总长度为L0，忽略滑轮与橡皮筋间的摩擦．若将轻杆沿顺时针方向转过一个角度Δθ＝10°，橡皮筋的总长度为L1；若将轻杆沿逆时针方向转过一个角度Δθ′＝10°，橡皮筋的总长度为L2，下列关于L0、L1和L2的关系正确的是()

A．L1＝L2＝L0B．L1＝L2L0

C．L1＝L2L0D．L1L2L0

10．如图所示，竖直面内固定一光滑大圆环轨道，O为圆心，在大圆环轨道最高点A固定一个光滑的小滑轮，一轻绳绕过小滑轮，一端连接套在大圆环轨道上的小球，用力F拉轻绳另一端，在小球从B点缓慢上升到C点的过程中，有()

A．拉力F逐渐增大

B．拉力F先减小后增大

C．小球对大圆环轨道的压力大小保持不变

D．小球对大圆环轨道的压力先增大后减小

11．[2024·广东茂名统考模拟预测]风筝发明于中国东周春秋时期，是在世界各国广泛开展的一项群众性体育娱乐活动．一平板三角