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教科版高中物理必修一第四章物体的平衡4巧用图解法解决动态平衡问题同步练习（含解析）.docx

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教科版高中物理必修一全册同步练习（共31套含解析）

资料简介

‎（答题时间：20分钟）‎ ‎1. 如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙壁，A与竖直墙壁之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（　　）‎ A. B对墙的压力增大 B. A与B之间的作用力增大 C. 地面对A的摩擦力减小 D. A对地面的压力减小 ‎2. 如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个重球A与截面为三角形垫块B叠放在一起，用水平外力F可以缓缓向左推动B，使球慢慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中（　　）‎ A. A和B均受三个力作用而平衡 ‎ B. B对桌面的压力越来越大 C. A对B的压力越来越小 ‎ D. 推力F的大小恒定不变 ‎3. 如图所示，两个质量都是ｍ的小球Ａ、Ｂ用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态，已知墙面光滑，水平地面粗糙。现将Ａ球向上移动一小段距离，两球再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对Ｂ球的支持力Ｎ和轻杆上的压力Ｆ的变化情况是（）‎ A. Ｎ不变，Ｆ变大 B. Ｎ变大，Ｆ变大 ‎ C. Ｎ不变，Ｆ变小Ｄ. Ｎ变大，Ｆ变小 ‎4. 如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中（该过程小球未脱离球面），木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是（）‎ A. F1增大，F2减小 B. F1减小，F2减小 ‎ C. F1增大，F2增大 D. F1减小，F2增大 ‎5. 如图所示，两根细绳拉住一个小球，开始时AC水平。现保持两细线间的夹角不变，而将整个装置顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，AC绳的拉力和BC绳的拉力大小变化情况是（）‎ A. 先变大后变小，一直变小 ‎ B. 先变大后变小，一直变小 C. 先变小后变大，一直变小 ‎ D. 先变小后变大，一直变大 ‎6. 如图所示，用与竖直方向成θ角的倾斜轻绳子a和水平轻绳子b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1。现在保持小球在原位置不动，使绳子b在原竖直平面内，逆时针转过θ角固定，绳b拉力变为F2；再转过θ角固定，绳b拉力变为F3，则（）‎ A. F1＜F2＜F3 B. F1= F3＞F2‎ C. F1= F3＜F2 D. 绳a拉力一直减小 ‎7. 如图所示，把球夹在竖直墙壁AC和木板BC之间，不计摩擦，设球对墙壁的压力大小为F1，对木板的压力大小为F2，现将木板BC缓慢转至水平位置的过程中（）‎ A. F1、F2都增大 B. F1增加、F2减小 C. F1减小、F2增加 D. F1、F2都减小 ‎8. 如图所示，轻杆的一端固定一光滑球体，杆的另一端O为自由转动轴，而球又搁置在光滑斜面上。若杆与墙面的夹角为β，斜面倾角为θ，开始时轻杆与竖直方向的夹角β＜θ，且θ＋β ＜90°，则为使斜面能在光滑水平面上向右做匀速直线运动，在球体离开斜面之前，作用于斜面上的水平外力F的大小及轻杆受力T和地面对斜面的支持力N的大小变化情况是（　　）‎ A. F逐渐增大，T逐渐减小，FN逐渐减小 ‎ B. F逐渐减小，T逐渐减小，FN逐渐增大 ‎ C. F逐渐增大，T先减小后增大，FN逐渐增大 D. F逐渐减小，T先减小后增大，FN逐渐减小 ‎ ‎9. 如图所示，物重30 N，用OC绳悬挂在O点，OC绳能承受的最大拉力为20N，再用一绳系OC绳的A点，BA绳能承受的最大拉力为30 N，现用水平力拉BA，可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度?‎ ‎1. C 解析：由于圆球B受到的作用力是三个，一是重力G，方向竖直向下；二是墙壁对B的压力FN，方向水平向右；三是A对B的支持力FN，方向斜向左上。设该力与竖直方向的夹角为θ，根据平衡力的知识可知，FN与FN的合力就是重力G；当把A向右移动少许后，θ逐渐减小，故FN与FN都会逐渐减小，故A、B错误。由于墙壁对B的作用力FN减小，以A、B为整体，受力分析可知，地面对A的摩擦力大小等于FN，FN减小。地面对A的摩擦力也会减小，故C正确；而A对地面的压力一直等于A、B的重力，它是不变的，故D错误。‎ ‎2. D 解析：先以小球A为研究对象，分析受力情况：重力、墙的弹力和斜面的支持力三个力。B受到重力、A的压力、地面的支持力和推力F四个力，故A错误；对于A，当柱状物体向左移动时，斜面B对A的支持力和墙对A的支持力方向均不变，根据平衡条件可知，这两个力大小保持不变．则A对B的压力也保持不变，对整体分析受力如图所示，由平衡条件可知，，墙对A的支持力不变，则推力F不变；地面对整体的支持力，保持不变，则B对桌面的压力不变，故B、C错误，D正确。‎ ‎3. C 解析：对整体进行受力分析，竖直方向受重力2mg和地面对B的支持力N，则知N=2mg，移动两球后，仍然平衡，则N仍然等于2mg，所以N不变。再隔离对A进行受力分析，轻杆对A的作用力等于轻杆上受到的压力，设轻杆对A球的作用力F与竖直方向的夹角为θ，则得：Fcosθ=mg，得，当A球向上移动一小段距离，夹角θ减小，cosθ变大，所以F减小，故C正确。‎ ‎4. C 解析：据题意，当小球在竖直挡板作用下缓慢向右移动，受力情况如上图所示，移动过程中球面对小球作用力逆时针旋转，与竖直方向夹角增大，即角增大，则挡板对小球作用力有：，夹角增大，变大，F1变大；球面对小球作用力为：，‎ 当夹角增大时，变小，F2变大，故选项C正确。‎ ‎5. B 解析：整个装置顺时针缓慢转过90°时，小球可在一系列不同位置处于静态平衡，以小球为研究对象，如图1所示，小球受重力G， AC绳的拉力FT，BC绳的拉力FT，三力中，重力恒定（大小、方向均不变），两绳拉力均变化，但方向总沿绳，随绳的方位而变化（即变化有依据），作出绳处于各可能位置时对应力的三角形图，由图可知，FT先增大后减小，FT一直减小，到转过90°时减为零，正确答案为选项B。总结：按受力分析图，①先画出恒力（大小方向都不变的力），②将另两个力依次首尾相接，③将力的三角形与相应的几何三角形的性质比照，勾画出闭合的矢量三角形。‎ ‎6. BD 解析：据题意，b绳第一次转过θ角后F2与a绳拉力Fa垂直，再转过θ角后，F3和F1关于F2对称，则有，且F2最小，则有：F1= F3＞F2，故B选项正确；从力的三角形可以看出，Fa的对应边长度一直在减小，故a绳的拉力一直在减小，D选项正确。‎ ‎7. D 解析：设球对墙壁的压力大小为F1，对木板的压力大小为F2，根据牛顿第三定律可知，墙壁和木板对球的作用力大小分别为F1和F2，以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力图。‎ 设木板与水平方向的夹角为θ，当木板缓慢转至水平位置的过程中，θ减小。由图知，F1，F2均减小。‎ ‎8. C 解析：利用矢量三角形法对球体进行分析如图甲所示，可知T是先减小后增大。斜面对球的支持力FN′逐渐增大，对斜面的受力分析如图乙所示，可知F＝FN″sinθ，则F 逐渐增大，水平面对斜面的支持力FN＝G＋FN″·cosθ，故FN逐渐增大。‎ ‎9. 解：结点A的受力如下图所示。由图可知，‎ OA绳的拉力先达到断裂的临界值，此时：‎ N N ‎ 即OA偏离竖直方向的最大角度θ=30°‎ 查看更多

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