2021年高考物理專題必刷題訓練專題2 物體的動態(tài)平衡問題 一、單項選擇題1．（2021·山西晉中市·高三二模）如圖所示，在兩豎直墻面間的同一豎直面內(nèi)有兩根等長細繩AO和BO連接于O點，O點的下方用繩子CO懸掛一重物，D點在B點正下方，且A、O、D在等高處，物體處于靜止狀態(tài)，繩BO與豎直墻面的夾角θ=37°，此時繩AO的張力為T1?，F(xiàn)在把繩子端點B移到D點，靜止時繩子AO的張力為T2，則下列結(jié)論正確的是（　?。?/span>A．T1=mg B．T1=mg C．T2=mg D．T2=mg2．（2021·湖南邵陽市·高三一模）山東棲霞笏山金礦事故救援工作中本著“為了每一位被困礦工的生命”，救援隊歷經(jīng)多日，最終將被困人員被救援出井。在救援中消防員利用如圖甲所示三腳架向井底的被困人員提供物資，三腳架簡化如圖乙所示，若支架質(zhì)量不計，每根支架與豎直方均成30°的夾角。己知繩索及所掛載物資總質(zhì)量為m，則在物資平穩(wěn)勻速下降過程中，每根支架的彈力大小為（　?。?/span>A．mg B．C． D．3．（2021·河南高三二模）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧下端與地面上的A點相連，上端用輕繩跨過固定在斜面上的輕質(zhì)光滑定滑輪與斜面上的物體相連，繩與斜面平行此時整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將彈簧下端的A點沿水平地面緩慢移動到B點，斜面相對地面始終靜止。在此過程中，關(guān)于斜面和物體受力的判斷，下列說法正確的是（　?。?/span>A．地面對斜面的摩擦力大小一直為零B．物塊所受輕繩的拉力大小一直不變C．斜面對物體的支持力大小一直增大D．斜面對物體的摩擦力大小可能先減小后增大4．（2021·廣東高三模擬）如圖所示，粗糙水平地面上，半球形物體A將半球B（半球B各面均光滑）抵在豎直墻壁上，B的重力為G，半徑與A相同?，F(xiàn)用水平向左的推力F緩慢推A，在A與豎直墻壁接觸前，下列判斷正確的是（　?。?/span>A．地面對A的摩擦力逐漸增大B．地面對A的摩擦力逐漸減小C．水平推力F逐漸增大D．水平推力F逐漸減小5．（2021·遼寧錦州市·高三一模）如圖，天花板下細線懸掛著一個光滑輕質(zhì)定滑輪，小物塊A置于斜面上，通過細線跨過滑輪與沙漏B連接，滑輪右側(cè)細線與斜面平行；開始時A、B都處于靜止狀態(tài)，與豎直方向的夾角為，在B中的沙子緩慢流出的過程中（　?。?/span>A．A受到的摩擦力一定緩慢增大 B．A受到的細線拉力可能緩慢增加C．細線與豎直方向的夾角為可能增加 D．細線的張力一定緩慢減小6．（2021·寧夏高三一模）如圖是某建筑工地懸吊裝置的示意圖，圖中是用輕鋼制作的龍骨，為尼龍輕繩。可以繞通過M點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動，尼龍繩的N端系在一輛天車上，尼龍繩和龍骨的重力及M處的摩擦力都可以忽略不計。若所掛的重物不變，保持與豎直墻面的夾角不變而將天車稍微向左開動一點距離，下列說法正確的是（　?。?/span>A．尼龍繩對O點的拉力不變 B．尼龍繩對O點的拉力增大C．龍骨對O點的支持力不變 D．龍骨對O點的支持力減小7．（2021·山西太原市·高三一模）如圖所示，輕質(zhì)、不可伸長的細鋼絲繩兩端分別固定在豎直桿P、Q上的a、b兩點，a點比b點低。腳著粗糙雜技靴的演員在走鋼絲表演時，可以在細繩的中點以及桿P、Q的中間位置保持平衡狀態(tài)，則演員（　?。?/span>A．在P、Q中間位置時，左右兩側(cè)繩子張力的值相等B．在P、Q中間位置時，左側(cè)繩子張力的值小于右側(cè)繩子張力的值C．在細繩的中點時，左右兩側(cè)繩子張力的值相等D．在細繩的中點時，左側(cè)繩子張力的值大于右側(cè)繩子張力的值8．（2021·浙江高三模擬）如圖所示，在一傾角為的粗糙斜面上有兩個質(zhì)量分別為和的木塊1、2，中間用一原長為、勁度系數(shù)為的輕彈簧連接，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)用一平行斜面的外力沿斜面向上推木塊1，最終兩木塊一起勻速運動，最終兩木塊之間的距離是（　　）A． B．C． D．二、多項選擇題9．（2021·遼寧沈陽·高三二模）如圖，在水平桌面上疊放著兩個物塊M和m，M與桌面的動摩擦因素為μ1，m與M之間的動摩擦因素為μ2，一根輕繩一端與M相連，另一端繞過光滑的定滑輪A系在豎直桿上的B點，現(xiàn)將另一個物體G用光滑輕質(zhì)掛鉤掛在輕繩上AB之間的O點，已知整個裝置處于靜止狀態(tài)時，豎直桿與繩OB的夾角為，則（　?。?/span>A．將繩的B端向上緩慢移動一小段距離時繩的張力不變B．將豎直桿緩慢向右移動一小段距離時繩的張力增大C．M所受的摩擦力為D．剪斷A處輕繩瞬間，m的加速度為μ2g10．（2021·江西南昌高三一模）一鐵球通過3段輕繩、、懸掛在天花板上的點，輕繩拴接在輕質(zhì)彈簧秤上。第一次，保持結(jié)點位置不變，某人拉著輕質(zhì)彈簧秤從豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動到水平位置，如圖甲所示，彈簧秤的示數(shù)記為。第二次，保持輕繩垂直于，緩慢釋放輕繩，使輕繩轉(zhuǎn)動到豎直位置，如圖乙所示，彈簧秤的示數(shù)記為。則（　?。?/span>A．先減小后增大 B．逐漸增大C．逐漸誠小 D．先減小后增大11．（2021·山東青島高三一模）筷子是中華飲食文化的標志之一，我國著名物理學家李政道曾夸贊說：“筷子如此簡單的兩根木頭，卻精妙絕倫地應用了物理學杠桿原理。”如圖所示，用筷子夾住質(zhì)量為m的小球，兩根筷子均在豎直平面內(nèi)，且筷子和豎直方向的夾角均為θ。已知小球與筷子之間的動摩擦因數(shù)為μ，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，小球靜止。下列說法正確的是（　　）A．筷子對小球的最小壓力是B．當θ增大時，筷子對小球的最小壓力一定增大C．當θ減小時，筷子對小球的最小壓力一定增大D．要想用筷子夾住小球，必須滿足12．（2021·山西高三一模）如圖，傾角為的斜劈Q靜止在水平面上。將物塊P放在Q的斜面上，P恰能沿斜面勻速下滑，該過程中Q對水平面的壓力為、受到地面的摩擦力為；若用沿斜面向下的恒力F推P，使其加速下滑，該過程中Q對水平面的壓力為、受到地面的摩擦力為；若保持F的大小不變，方向改為水平向右拉P，發(fā)現(xiàn)P仍沿斜面加速下滑，該過程中Q對水平面的壓力為、受地面的摩擦力為。已知Q始終保持靜止狀態(tài)，以下判斷正確的是（　　）A． B．C． D．三、非選擇題13．（2020·四川成都高三模擬）如圖所示，水平地面上有質(zhì)量分別為1kg和4kg的物體A和B，兩者與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.5，非彈性輕繩連著一個輕質(zhì)彈簧，彈簧勁度系數(shù)k=5N/m，繩一端固定且離B足夠遠，另一端跨過光滑輕質(zhì)滑輪與A相連，滑輪與B相連，初始時，輕繩水平，若物體A在水平向右的恒力F＝30N作用下開始運動了9m時，其速度達到最大，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)當A移動多少距離時B開始運動；(2)物體A運動9m時，物體B因摩擦而產(chǎn)生的熱量；(3)已知彈簧彈性勢能EP=kx2，求A的最大速度大小，此時B的速度大小。      14．（2021·高郵市高三月考）如圖所示，長為2L的輕桿OA可繞固定轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，A端固定一小球，B是輕桿的中點。細線的一端系有質(zhì)量為M的小物塊，另一端繞過釘子C固定于B點。用手拉住小球使輕桿靜止于水平位置，此時BC間細線長為2L，且細線與豎直方向夾角為60°。松手后，當輕桿逆時針轉(zhuǎn)到豎直位置時，小物塊的速度。不計一切摩擦，重力加速度為g。求：(1)輕桿靜止于水平位置時，釘子C受到細線作用力的大小F；(2)輕桿由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，細線對小物塊做的功W；(3)小球的質(zhì)量m。   15．（2021·遼寧高三模擬）如圖所示，一半徑為0.1m光滑的圓弧與一平臺相連固定在水平地面上。現(xiàn)用一輕繩將小球（視為質(zhì)點）和木桿相連置于其上，小球位于圓周上的A點，AC長為0.1m。木桿MN有長度伸出平臺，其與平臺的動摩擦因數(shù)μ=0.2且CM足夠長?；喒饣瑹o摩擦，不計其大小，g=10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。（1）若小球、桿恰好在圖示位置靜止，求小球與木桿的質(zhì)量比；（結(jié)果可用根號表示）（2）若小球質(zhì)量等于木桿質(zhì)量，并從圖示位置由靜止開始運動，、，求小球運動到B點的向心加速度。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）         16．如圖所示為一種打積木的游戲裝置，四塊完全相同的硬質(zhì)積木疊放在靶位上，每塊積木的質(zhì)量均為m1=0.3kg，長為L=0.5m，積木B、C、D夾在固定的兩光滑硬質(zhì)薄板間，一可視為質(zhì)點的鋼球用不可伸長的輕繩掛于O點，鋼球質(zhì)量為m2=0.1kg，輕繩長為R=0.8m。游戲時，將鋼球拉到與O等高的P點(保持繩繃直)由靜止釋放，鋼球運動到最低點時與積木A發(fā)生彈性碰撞，積木A滑行一段距離s=2m后停止。取g=10m/s2，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同，碰撞時間極短，忽略空氣阻力。求：（1）與積木A碰撞前瞬間鋼球的速度大小；（2）與積木A碰后鋼球上升的最大高度；（3）各接觸面間的動摩擦因數(shù)。     17．如圖所示，固定在光滑地面上傾角為θ=37°，質(zhì)量為M=3kg的足夠長斜面體，其上靜止放置質(zhì)量為m=1kg的小物塊。如果給小物塊一個沿斜面向下的初速度，它恰能沿斜面勻速下滑。(1)將小物塊從斜面底端以初速度v0=6m/s沿斜面向上運動，求在斜面上運動時間？(2)斜面體解除固定并在右側(cè)施加一水平向左的力F，要使其上的小物塊不受摩擦力，求F多大？(3)在(2)中，若斜面體從靜止開始，力F作用時間t=0.4s后斜面體突然停止，求滑塊再落到斜面上時的動能。   18．（2021·河南新鄉(xiāng)高三模擬）如圖所示，傾角為θ、寬度為L的足夠長的光滑導軌的下端連接一個定值電阻R，導軌范圍內(nèi)存在方向垂直于導軌平面磁感應強度大小為B的勻強磁場。質(zhì)量為m的導體棒ab在導軌上端由靜止釋放，在導體棒ab從釋放到剛開始勻速下滑的過程中，流過電阻R的電荷量為q。導軌和導體棒的電阻不計，重力加速度為g。求：(1)導體棒ab從釋放到開始勻速運動，下滑的距離s；(2)導體棒ab勻速運動時，速度大小v。  

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