《高考物理100考点模拟题千题精练(必修一)》专题2.10 动态平衡问题（提高篇）（解析版）

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2021 年高考物理 100 考点最新模拟题千题精练
第二部分 相互作用
专题 2.10．动态平衡问题（提高篇）
一．选择题
1. （2020 陕西咸阳一模）如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为 O．人沿水平方向拉着 OB 绳，
物体和人均处于静止状态．若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（　　）
A.OA 绳中的拉力先减小后增大
B．OB 绳中的拉力不变
C．人对地面的压力逐渐减小
D．地面给人的摩擦力逐渐增大
【参考答案】D
【名师解析】将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，
则OA 与竖直方向夹角变大，
OA 的拉力由图中 1位置变到 2位置，可见 OA 绳子拉力变大，OB 绳拉力逐渐变大；
OA 拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大；
人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变；
【关键点拨】。
将重力进行分解，判断 OB 拉力的变化，根据平衡条件判断摩擦力的变化．
本题考查了动态平衡问题，用图解法比较直观，还可以用函数法．
1
2.（2020 高考模拟示范卷 5）如图所示，将质量为 m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的 O点，小球静止在 M
点，N为O点正下方一点，ON 间的距离等于橡皮筋原长，在 N点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧。现
对小球施加拉力 F，使小球沿以 MN 为直径的圆弧缓慢向 N运动，P为圆弧上的点，角 PNM 为60°。橡皮
筋始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度为 g，则
A.在P点橡皮筋弹力大小为
B.在P点时拉力 F大小为
C.小球在 M向N运动的过程中拉力 F的方向始终跟橡皮筋垂直
D.小球在 M向N运动的过程中拉力 F先变大后变小
【参考答案】AC
【名师解析】设圆的半径为 R，则 ，ON 为橡皮筋的原长，设劲度系数为 k，开始时小球二力平衡
有 ；当小球到达 P点时，由几何知识可得 ，则橡皮筋的弹力为 ，
联立解得 ，故 A正确。B、小球缓慢移动，即运动到任意位置均平衡，小球所受三个力平衡满足相
似三角形，即 ， ，因 ，可得 ,故B错误。C、同理在缓慢运动过程
中由相似三角形原理可知 ，则拉力 F始终垂直于橡皮筋的弹力，C正确。D、在两相似三角形中，
代表 F大小的边 MP 的长度一直增大，故 F一直增大，故 D错误。则选 AC。
3.（2019 湖南雅礼中学月考）如图所示，在竖直平面内，一根不可伸长的轻质软绳两端打结系于“ V”形杆
上的A、B两点，已知 OM 边竖直，且 AO=OB，细绳绕过光滑的滑轮，重物悬挂于滑轮下处于静止状态。
若在纸面内绕端点 0按顺时针方向缓慢转动“V”形杆，直到 ON 边竖直，绳子的张力为 FT、A点处绳子与
杆之间摩擦力大小为F，则
2

A.张力FT一直增大
B.张力FT先增大后减小
C.摩擦力 F一直增大
D.摩擦力 F先增大后减小
【参考答案】B
【名师解析】设滑轮两侧轻质软绳与竖直方向的夹角为 α，受力如图甲所示。
在纸面内绕端点 O按顺时针方向缓慢转动“V”型杆，直到 ON 边竖直，AB 的长度不变，AB 在水平方向
的投影先变长后变短，绳子与竖直方向的夹角 α先变大后变小，所以张力FT=mg/2cosα 先增大后减小，选
项A错误 B正确；以 A点为研究对象，受力分析如图乙所示，A点处绳子与杆之间摩擦力大小为F，根据
平衡条件可知，
在纸面内绕端点 O按顺时针方向缓慢转动“V”型杆，绳子与竖直方向的夹角 α先变大后变小，OA 杆
与竖直方向的夹角 β一直增大，当绳子与竖直方向的夹角 α变大时，摩擦力减小；当绳子与竖直方向的夹
3
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