《高考物理100考点模拟题千题精练(必修一)》专题2.9 动态平衡问题（基础篇）（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 2.9．动态平衡问题（基础篇）
一．选择题
1. （2020 年4月浙江稽阳联考）如图所示，在水平桌面上用盒子做成一个斜面，把一个手机放在斜面上保
持静止，为了避免手机从纸质斜面下滑，下列说法中正确的是
A．斜面对手机的静摩擦力必须大于手机重力沿斜面向下的分力
B．斜面对手机的静摩擦力大于手机对斜面的静摩擦力
C．增大斜面倾角，手机所受支持力不断减小
D．增大斜面倾角，手机所受摩擦力不断减小
【参考答案】C。
【命题意图】本题考查斜面上物体的受力分析、牛顿第三定律、动态平衡及其相关知识点。
【解题思 路】 设斜面倾角为 θ，将手机 的 重 力沿斜面 方 向 和垂直斜 面 方 向分解， 由 平 衡条件可 得 ，
Ff=mgsinθ，FN= mgcosθ，斜面对手机的静摩擦力等于手机重力沿斜面向下的分力，选项 A错误；由牛顿第
三定律可知，斜面对手机的静摩擦力等于手机对斜面的静摩擦力，选项 B错误；由 Ff=mgsinθ，FN=
mgcosθ，可知，增大斜面倾角，手机与斜面始终静止，则手机所受的支持力 FN不断减小，手机所受的摩擦
力不断增大，选项 C正确 D错误。
2. (2020·金华质检)如图所示，A、B两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度
大于原长．若再用一个从零开始缓慢增大的水平力 F向右拉物体 B，直到 A即将移动，此过程中，地面对
B的摩擦力 F1和对 A的摩擦力 F2的变化情况是(　　)
A．F1先变小后变大再不变　 B．F1先不变后变大再变小
C．F2先变大后不变 D．F2一直在变大
【参考答案】A
【名师解析】.因在施加拉力 F前，弹簧处于伸长状态，此时地面对 A的摩擦力水平向左，地面对 B的
摩擦力水平向右，对 B施加水平向右的拉力后，随着 F的增大，物体 B受的摩擦力先水平向右逐渐减小，
再水平向左逐渐增大，当 B相对地面向右运动后，物体 B受地面的摩擦力不再变化，而在物体 B运动之前，
物体 A受地面的摩擦力水平向左，大小不变，当 B向右运动后，随弹簧弹力的增大，物体 A受到的摩擦力
逐渐增大，综上所述，选项 A正确，B、C、D错误．
3. （2020 高考模拟示范卷 1）如图所示，倾角为 α的斜劈放置在粗糙水平面上，斜面粗糙，物体 α放在斜
1
面上．一根轻质细线一端固定在物体 a上，细线绕过两个光滑小滑轮，滑轮 1固定在斜劈上、滑轮 2下吊
一物体 b，细线另一端固定在 c上，c穿在水平横杆上，物体 a和滑轮 1间的细线平行于斜面，系统静止．
物体 a受到斜劈的摩擦力大小为 f1、c受到横杆的摩擦力大小为 f2，若将 c向右移动少许，a始终静止，系
统仍静止，则（　　）
A. f1由沿斜面向下改为沿斜面向上，f2始终沿横杆向右
B. 细线对 a和c的拉力都将变大
C. f1和f2都将变大
D. 斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体 c的摩擦力都将变大
【参考答案】BD
【名师解析】以滑轮 2为研究的对象，受力如图 1，
若将 c向右移动少许，两个绳子之间的夹角 β增大。由于 b对滑轮的拉力不变，两个绳子之间的夹角变大，
所以看到绳子的拉力 F一定变大。
斜面的倾角为 α，设物体 a的质量为 m，以 a为研究的对象。
① 若物体 a原来受到的静摩擦力沿斜面向下时，则有 F=mgsinα+f1，
得f1=F-mgsinα。
当F逐渐增大时，f1也逐渐增大；
② 若物体 a原来受到的静摩擦力沿斜面向上时，则有 F+f1=mgsinα，
得f1=mgsinα-F
当F逐渐增大时，f1逐渐减小；
2
③ 若物体原来 mgsinα=F，则物体所受斜面摩擦力为 0，当 F逐渐增大时，f1也逐渐增大；
所以将 c向右移动少许，细线对 a的拉力将变大，但是 f1可能逐渐增大，也可能逐渐减小。
以c为研究的对象，受力如图 2，则：
沿水平方向：Fsinα-f2=0
由于将 c向右移动少许，细线对 c的拉力将变大，α增大，所以 f2=Fsinα 一定增大。
以物体 a与斜劈组成的整体为研究的对象，整体受到重力、地面的支持力、绳子对 a的拉力、两根绳子对
滑轮 1的向下的压力以及地面的摩擦力的作用，其中是水平方向上系统受到的摩擦力与 a受到的绳子在水
平方向的分力是相等的，即：f′=Fcosα。
由于将 c向右移动少许，细线对 a的拉力 F变大，所以地面对斜劈的摩擦力增大。
. f1由沿斜面向下改为沿斜面向上，f2始终沿横杆向右，与结论不相符，选项 A错误；
. 细线对 a和c的拉力都将变大，与结论相符，选项 B正确；
. f1和f2都将变大，与结论不相符，选项 C错误；
. 斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体 c的摩擦力都将变大，与结论不相符，选项 D正确.
4. （2020 年4月贵州模拟）质量为 m的物体用轻绳 AB 悬挂于天花板上．用水平向左的力 F缓慢拉动绳的
中点 O，如图所示．用 T表示绳 OA 段拉力的大小，在 O点向左移动的过程中(　　)
A．F逐渐变大，T逐渐变大
B．F逐渐变大，T逐渐变小
C．F逐渐变小，T逐渐变大
D．F逐渐变小，T逐渐变小
【参考答案】A
【命题意图】考查力的正交分解、物体的动态平衡问题
【解题分析】以 O点为研究对象，设绳 OA 与竖直方向的夹角为 θ，物体的重力为 G，根据力的平衡可知，
3
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