2025年高考物理复习二：动态平衡 平衡中的临界、极值问题（含解析）.docxVIP

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专题强化练(二)动态平衡平衡中的临界、极值问题

(40分钟70分)

一、选择题

1.(6分)(2023·宁波模拟)如图,有一段圆管,现有一只虫子沿如图所示的圆弧曲线从A点缓慢爬到B点,关于虫子爬过去的过程,下列说法正确的是()

A.圆管对虫子的弹力可能不变

B.圆管对虫子的摩擦力先减小后变大

C.圆管对虫子的摩擦力一直减小

D.圆管对虫子的作用力一定改变

2.(6分)(交通工具)(多选)如图为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图,结构对称。当向上拉动手刹拉杆时,手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧,拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器,从而实现驻车的目的。则以下说法不正确的是()

A.当OD、OC两拉索夹角为60°时,三根拉索的拉力大小相等

B.拉动手刹拉杆时,拉索AO上的拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大

C.若在AO上施加一恒力,OD、OC两拉索夹角越小,拉索OD、OC拉力越大

D.若保持OD、OC两拉索拉力不变,OD、OC两拉索越短,拉动拉索AO越省力

3.(6分)(2024·徐州模拟)如图所示,半径相同、质量分布均匀的圆柱体E和半圆柱体M靠在一起,E、M之间无摩擦力,E的重力为G,M下表面粗糙,E、M均静止在水平地面上。现过E的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将E拉离地面一直滑到M的顶端,整个过程中,M始终处于静止状态,对该过程的分析,下列说法正确的是()

A.地面所受M的压力变大

B.地面对M的摩擦力逐渐增大

C.开始时拉力F最大,且为3G,以后逐渐减小到G

D.E、M间的压力开始时最大,且为2G,以后逐渐减小到G

【加固训练】

(多选)如图所示,在水平地面上放着一个左侧截面为半圆的光滑柱状物体A,在物体A与竖直墙面之间放着一个光滑斜面体B,斜面体B未接触地面,整个装置在水平力F作用下处于静止状态,现推动物体A缓慢向左移动一小段距离,在此过程中,下列说法正确的是()

A.水平力F大小不变

B.地面对物体A的支持力不变

C.斜面体B对物体A的压力逐渐增大

D.墙面对斜面体B的支持力逐渐减小

4.(6分)(生活日常)(2023·重庆模拟)小李发现小区的消防通道被一质量为m的石墩挡住了,为了移开石墩小李找来一根结实的绳子,将绳的一端系在石墩上,双手紧握绳的另一端用力斜向上拖拽石墩。设绳子与水平方向的夹角为θ,小李对绳施加的最大拉力为0.6mg,石墩与水平地面间的动摩擦因数为33,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是(

A.无论θ取何值,小李都不可能拖动石墩

B.小李能拖动石墩,且当θ=π3

C.小李能拖动石墩,且当θ=π6

D.小李能拖动石墩,且当θ=π4

5.(6分)(生产生活)(2023·淄博模拟)在吊运表面平整的重型板材(混凝土预制板、厚钢板)时,如因吊绳无处钩挂而遇到困难,可用一根钢丝绳将板拦腰捆起(不必捆得很紧),用两个吊钩勾住绳圈长边的中点起吊(如图所示),若钢丝绳与板材之间的动摩擦因数为μ,为了满足安全起吊(不考虑钢丝绳断裂),需要满足的条件是()

A.tanαμ B.tanαμ

C.sinαμ D.sinαμ

6.(6分)(生产生活)(2023·唐山模拟)北方农村秋冬季节常用金属丝网围成圆柱形粮仓储存玉米棒,某粮仓由于玉米棒装的不匀称而发生倾斜现象,为避免倾倒,在左侧用木棍支撑,如图所示。若支撑点距水平地面的高度为3m,木棍与水平地面间的动摩擦因数为33,木棍重力不计,粮仓对木棍的作用力沿木棍方向,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为使木棍下端不发生侧滑,则木棍的长度最大为(

A.1.5m B.3m

C.2m D.23m

7.(6分)(2020·山东等级考)如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为()

A.13B.14C.15

8.(6分)竖直门闩简化结构的侧视图如图所示。下方部件A可以在水平槽内向前推进。槽表面光滑,摩擦力可以不计;部件A与部件B界面动摩擦因数为μ,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,界面与水平面呈45°夹角。部件B质量为m,重力加速度为g,为了使门闩启动,施加在部件A上的水平力F至少是()

A.11+μmg B.

C.1+μ1-μmg

二、计算题

9.(10分)(2023·绍兴模拟)如图所示,一只质量为m的蚂蚁从碗底沿半径为R的半球形碗壁向上缓慢爬行,若蚂蚁与碗壁间的动摩擦因数为3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。