2025年物理新高考备考2025年（版）物理《三维设计》一轮总复习（提升版）素养提升4　动态平衡和平衡中的临界极值问题

素养提升4动态平衡和平衡中的临界极值问题1.（2023·海南高考3题）如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（）A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变2.如图所示，用一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧，小球A处于静止，则需对小球施加的最小力等于（）A.3mg B.12C.32mg D.33.（2024·重庆模拟）足球比赛开始前，裁判将一质量为m的足球静置于球员入场通道口的桌面支架上，如图（侧视图）所示。该支架由三个相同立柱组成，三个立柱成正三角形固定在水平桌面上，每个立柱和足球的接触点与足球球心的连线与竖直方向的夹角均为θ。不计足球与立柱间的摩擦，重力加速度为g，则（）A.单个立柱对足球的作用力竖直向上B.单个立柱对足球的作用力大小为13C.只增大夹角θ，三个立柱对足球的合力变大D.只增大夹角θ，单个立柱对足球的作用力变大

4.（2024·山西大同模拟）图1是工人把货物运送到房屋顶端的场景，简化图如图2所示，绳子跨过定滑轮拉动货物A沿倾角为θ的玻璃棚缓慢向上移动，忽略货物所受摩擦阻力，则下列说法正确的是（）A.货物A对玻璃棚的压力不变 B.货物A对玻璃棚的压力越来越大C.绳子的拉力越来越大 D.绳子的拉力越来越小5.如图所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铰链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮O'由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到O'正下方，木板B始终保持静止，则在整个过程中（）A.外力F大小不变 B.轻杆对小球的作用力大小变小C.地面对木板的支持力逐渐变小 D.地面对木板的摩擦力逐渐减小6.如图所示，将质量为m的球放在AB和CD两个与纸面垂直的光滑板之间，两板与水平面夹角θ＝α＝30°并保持静止。AB板固定，CD板与AB板活动连接，CD板可绕通过D点且垂直纸面的轴转动。在θ角缓慢地由30°增大到75°的过程中（）A.球对AB板压力的最大值为0.5mg B.球对AB板压力的最大值为mgC.球对AB板压力的最大值为2mg D.球对AB板压力的最大值为1.5mg7.一个质量为1kg的物体放在粗糙的水平地面上，现用最小的拉力拉它，使其做匀速运动，已知这个最小拉力为6N，g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。则物体与地面间的动摩擦因数μ及最小拉力与水平方向的夹角θ的正切值tanθ分别为（）A.μ＝34，tanθ＝0 B.μ＝34，tanθC.μ＝34，tanθ＝43 D.μ＝35，8.（2024·云南丽江一模）如图所示，光滑圆环竖直固定，A为最高点，一橡皮条上端固定在A点，下端连接一套在圆环上的轻质小环，小环位于B点，AB与竖直方向夹角为30°，用光滑钩拉橡皮条中点，将橡皮条中点拉至C点时，钩的拉力大小为F，为保持小环静止于B点，需给小环施加一作用力F'，下列说法正确的是（）A.若F'沿水平方向，则F'＝33F B.若F'沿竖直方向，则F'＝3C.F'的最大值为33F D.F'的最小值为39.如图所示，V型光滑挡板AOB之间放置有一质量均匀的球体，初始时系统处于静止状态，现将整个装置以O点为轴顺时针缓慢转动（∠AOB保持不变），在AO由水平转动90°到竖直的过程中，下列说法正确的是（）A.挡板AO的弹力逐渐增大 B.挡板AO的弹力先增大后减小C.挡板BO的弹力逐渐减小 D.挡板BO的弹力先增大后减小10.（多选）如图所示，天花板下方通过支架固定一光滑轻滑轮，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接，小球a与b的质量分别为m和2m。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线（最初是竖直的）位置开始缓慢向右移动至θ＝30°（细绳中张力大小视为不变，b球始终未触及细杆）。小球a与细杆间的动摩擦因数为μ＝33。则此过程中拉力F的可能值为（A.mg B.33C.3mg D.1211.2023年夏季的重庆骄阳似火，为保证空调冷气不外漏，很多办公室都安装了简易自动关门器，该装置的原理可以简化为用一弹簧拉着的门，某次门在关闭时被卡住，细心的小明发现了门下缝隙处塞紧了一个木楔，侧面如图所示，已知木楔质量为m，其上表面可视作光滑，下表面与水平地面间的动摩擦因数为μ，木楔上表面与水平地面间夹角为θ，重力加速度为g，木楔尺寸比门小很多，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。（1）若门推动木