人教版高中物理必修一 第3章 专题 动态平衡及临界、极值问题提升练习(Word版含答案)

1、人教版高中物理必修一 第3章 专题 动态平衡及临界、极值问题 一、单项选择题（共3小题；共12分）1. 如图所示，物体静止于光滑的水平面上，力 F 作用于物体 O 点，现要使合力沿 OO 方向，则必须同时再增加一个力，这个力的最小值  A. Fcos B. Fsin C. Ftan D. Fcot 2. 用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，若逐渐增大两绳之间的夹角，则两绳对重物拉力大小的变化情况和合力大小的变化情况分别是  A. 增大、增大B. 增大、不变C. 不变、不变D. 不变、减小 3. 半圆柱体 M 放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板 PQ，M 与

2、PQ 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 N，整个系统处于静止。如图所示是这个系统的纵截面图。若用外力 F 使 PQ 保持竖直并且缓慢地向右移动，在 N 落到地面以前，发现 M 始终保持静止。在此过程中，下列说法正确的是  A. 地面对 M 的摩擦力逐渐增大B. MN 间的弹力先减小后增大C. PQ 对 N 的弹力逐渐减小D. PQ 和 M 对 N 的弹力的合力逐渐增大 二、双项选择题（共3小题；共12分）4. 如图所示，将一劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部 O 处（O 为球心），弹簧另一端与质量为 m 的小球相连，小球静止于 P 点。已知容器半径为 R，与水平

3、面间的动摩擦因数为 ，OP 与水平方向的夹角为 =30。下列说法正确的是  A. 容器相对于水平面有向左运动的趋势B. 容器对小球的作用力指向球心 O C. 轻弹簧对小球的作用力大小为 32mg D. 弹簧原长为 R+mgk 5. 如图所示，电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳 OA 使连接点 A 向上移动，而保持 O 点位置和 OB 绳的位置不变，则在 A 点向上移动的过程中  A. 绳 OB 的拉力逐渐增大B. 绳 OB 的拉力逐渐减小C. 绳 OA 的拉力先增大后减小D. 绳 OA 的拉力先减小后增大 6. 如图所示，质量为 m 的物块在与斜面平行向上的拉力 F 的作用下

4、，沿着水平地面上质量为 M 的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静止，则地面对斜面  A. 无摩擦力B. 支持力等于 (mM)gC. 支持力为 (Mm)gFsinD. 有水平向左的摩擦力，大小为 Fcos 三、多项选择题（共1小题；共4分）7. 物体恰好沿静止的斜面匀速下滑，现用一个力 F 作用在 m 上，力 F 过 m 的重心，且方向竖直向下，如图所示.则  A. 斜面对物体的压力增大了B. 斜面对物体的摩擦力增大了C. 物体将沿斜面加速下滑D. 物体仍保持匀速下滑答案第一部分1. B2. B【解析】以物体为研究对象，分析受力：两侧绳子的拉力 F1 、 F2 和重物的拉

5、力 T。重物的拉力 T 等于重物的重力。根据平衡条件得知，F1 、 F2 的合力与 T 大小相等，方向相反，则 F1 、 F2 的合力大小等于重物的重力，保持不变。设重物的重力为 G。根据动滑动轮的特点可知，F1=F2。设两绳之间的夹角为 2，则由平衡条件得，2F1cos=G，得到 F1=G2cos，增大两绳子之间的夹角 时，cos 减小，F1 增大，则 F2 也增大。故ACD错误，B正确。3. A【解析】先对 N 受力分析，受重力、 M 对 N 的支持力 和 PQ 对 N 的支持力，根据共点力平衡条件，有 N1=mgcos，N2=mgtan。再对 NM 整体受力分析，受重力、地面支持力、 P

6、Q 挡板对其向左的支持力和地面对其向右的摩擦力力，根据共点力平衡条件，有 f=N2=mgtan，N=(M+m)g。PQ 保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角 不断变大，故 f 变大，N 不变，N1 变大，N2 变大，M 对 N 的支持力 和 PQ 对 N 的支持力的合力和 N 的重力等大反向所以不变；故选A第二部分4. B， D【解析】由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动的趋势，A错误；容器对小球的作用力是弹力，指向球心 O，B 正确；对小球受力分析，如图所示，由 =30 得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为 mg，C错误；图中弹簧长度为 R，压缩量为

7、mgk，故原长为 R+mgk，D正确。5. B， D【解析】在绳 OA 的连接点 A 向上移动的过程中，结点 O 始终处于平衡状态。取结点 O 为研究对象，受力情况如图所示图中 FTOA 、 FTOB 、 F3 分别是绳 OA 、绳 OB 、电灯对结点 O 的拉力，F3 是 FTOA 和 FTOB 的合力，且 F3 与 F3 大小相等。在 A 点向上移动的过程中，F3 的大小和方向都保持不变，FTOB 的方向保持不变。由图可知，当绳 OA 垂直于 OB 时，绳 OA 的拉力最小，所以绳 OA 的拉力先减小后增大，绳 OB 的拉力逐渐减小，选项B、D正确。6. C， D【解析】以物体和斜面组成的整体为研究对象，分析受力情况：总重力 (M+m)g 、拉力 F 、地面的