《高考物理培优练习》动态平衡（必修一）

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高考物理 ——《必修一》
作者：陈庆威
信阳高级中学
2020
培优 手册
动态平衡
1．如图，柔软轻绳
ON
的一端
O
固定，其中间某点
M
拴一重物，用手拉住绳的
另一端
N
。初始时，
OM
竖直且
MN
被拉直，
OM
与
MN
之间的夹角 为（ ）。
现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角 不变。在
OM
由 竖
直被拉到水平的过程中（ ）
A.
MN
上的张力逐渐增大
B.
MN
上的张力先增大后减小
C.
OM
上的张力逐渐增大
D.
OM
上的张力先增大后减小
【答案】AD
【解析】以重物为研究对象，受重力
mg
，
OM
绳上拉力
F
2，
MN
上拉力
F
1，由题意知，三个力合力始终为零，矢量 三
角形如图所示，
在
F
2转至水平的过程中，
MN
上的张力
F
1逐渐增大，
OM
上 的
张力
F
2先增大后减小，所以 AD 正确，BC 错误。
2．如图所示,质量分别为 m 和 2m 的小球 A.B,用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂
于 O 点,在 A 球上再系一根细绳,细绳另一端连接固定在粗糙竖直杆的轻质滑环
上,使绳 OA 与竖直方向的夹角 θ=30 ,∘改变滑环的位置,同时移动竖直杆,保持
两小球 A.B 处于静止且夹角 θ 不变,则( )
A. 与滑环连接的细绳的张力 F 大小可能是 mg
B. 与滑环连接的细绳的张力 F 大小可能是 2mg
C. 杆对滑环的摩擦力大小可能是 mg
D. OA 绳的拉力最小为 mg
【答案】BC
【解析】A、B 项：当与滑环连接的细绳与 OA 绳垂直时张力最小，由平衡条件可
得：
Fmin=3mgsin 300=3
2mg
，故 A 错误，B 正确；
C 项：将 A、B 和滑环看成一个整体，由平衡条条件可知，杆对滑环的摩擦力大
小可能是 mg，故 C 正确；
D 项：当与滑环连接的细绳竖直时，OA 绳的拉力最小，最小为零 故 D 错误；
3．如图所示，竖直面内有一圆环，圆心为 O，水平直径为 AB，倾斜直径为
MN、AB、MN 夹角为 θ，一不可伸长的轻绳两端分别固定在圆环的 M、N 两点，
轻质滑轮连接一重物，放置在轻绳上，不计滑轮与轻绳与轻绳重力，圆环从图
示位置顺时针缓慢转过 2θ 的过程，轻绳的的张力的变化情况正确的是
A. 逐渐增大
B. 先增大再减小
C. 逐渐减小
D. 先减小再增大
【答案】B
【解析】M、N 连线与水平直径的夹角
θ(θ ≤ 90 °)
越大，M、N 之间的水平距离越小，
轻绳与竖直方向的夹角
α
越小，根据
mg=2FTcos α
，轻绳的张力
越小，故圆
环从图示位置顺时针缓慢转过 2θ 的过程，轻绳的张力先增大再减小，故 B 正
确，ACD 错误；
4．重力都为 G 的两个小球 A 和 B 用三段轻绳如图连接后悬挂在 O 点上，O、B 间
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