高考物理一轮总复习精品课件 第2章 相互作用 课时规范练 第5讲 专题提升 动态平衡及平衡中的临界、极值问题 (4).ppt

12345678910甲乙丙123456789101234567891010.(2024重庆西南大学附中模拟)重庆的夏日十分炎热,为了提高空调的制冷效果,门窗都需紧闭。教学楼有些门因为老化故障无法紧闭,细心的小明给门下缝隙处塞紧了一个小木楔,侧面如图所示。已知木楔质量为m,其上表面可视作光滑,下表面与水平地面间的动摩擦因数为μ,木楔上表面与水平地面间夹角为θ,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计木楔的形变。(1)若有人轻推门时,门推动木楔在地板上缓慢匀速移动,求门下端对木楔上表面的压力大小。(2)小明研究发现,存在临界角θ0,若木楔倾角θ≤θ0,不管用多大力推门,木楔都能将门卡住而不再运动,求这一临界角的正切值tanθ0。12345678910解析(1)对木楔受力分析,如图所示若门推动木楔在地板上缓慢匀速移动,竖直方向FN=Fcosθ+mg水平方向Ff=Fsinθ又滑动摩擦力(2)不管用多大力推门,塞在门下缝隙处的木楔都能将门卡住而不再运动,即由于力F很大,木楔质量较小,可得tanθ≤μ故临界角的正切值为tanθ0=μ。12345678910本课结束第5讲专题提升动态平衡及平衡中的临界、极值问题12345678910基础对点练题组一力学中的动态平衡问题1.(2023黑龙江哈尔滨三中二模)如图所示,用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间。开始时OB绳处于水平状态。现保持O点位置不变,只通过改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B点,此时OB与OA之间的夹角θ90°。设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB,下列说法正确的是()A.FOB先增大后减小 B.FOB先减小后增大C.FOA先增大后减小 D.FOA先减小后增大B12345678910解析FOA、FOB的合力竖直向上,等于花盆的重力,OB与OA之间的夹角减小的过程中,力三角形如图所示,FOA逐渐减小,FOB先减小后增大。故选B。123456789102.(多选)如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳系住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则()A.杆对A环的支持力不变B.B环对杆的摩擦力变小C.杆对A环的力不变D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大AB12345678910解析设书本的质量为m,细绳与水平方向的夹角为α,以书本和两环组成的系统为研究对象,根据平衡条件有2FN=mg,解得FN=mg,杆对A环的支持力始终等于书本重力的一半,支持力不变,A正确;对B环根据平衡条件得,将两环距离变小后,α变大,tanα变大,则B环所受杆的摩擦力变小,由牛顿第三定律得,B环对杆的摩擦力变小,B正确;杆对A环的支持力不变,摩擦力变小,则支持力和摩擦力的合力变小,所以杆对A环的力变小,C错误;两细绳的合力等于书本的重力,两环距离变小,两细绳的夹角变小,细绳的拉力变小,D错误。123456789103.如图所示,水平面上固定一光滑半球,球心O的正上方固定一个小滑轮,绳上系一小球,小球静置于半球面上的A点时,绳绕过定滑轮,另一端的拉力为FT。现缓慢地将小球从B点释放到A点,则此过程中,小球对半球面的压力FN以及细线拉力FT的大小变化情况,以下说法正确的是()A.FT变小;FN不变B.FT变小;FN变小C.FT变大;FN不变D.FT变大;FN变大C1234567891012345678910题组二平衡中的临界、极值问题4.课堂上,老师准备了“”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按如图所示(截面图)方式堆放在木板上,则木板与水平面夹角θ的最大值为()A.30° B.45°C.60° D.90°A12345678910解析θ取0°时,下面两圆柱之间将会分开,无法稳定,应适当增大θ以保持系统稳定,此时下面两圆柱之间有弹力;当下面两圆柱之间的弹力恰好为0时,对应的θ为最小值;继续增大θ,右圆柱和上圆柱之间弹力减小,若θ太大,此两圆柱将分开,当上圆柱和右圆柱之间的弹力恰好为0,对应的θ为最大值,此时,左边两圆柱的圆心连线在竖直方向上,保证上圆柱只受到两个力的作用恰好处于平衡状态,上圆柱与