2026届高考物理《平衡中的临界与极值问题》含答案

平衡中的临界与极值问题【专题解读】法法法【典例剖析】动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、【强化训练】持静止，那么半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值为(可施加外力F，重力加速度为g，则下列说法正确的是(C.外力F的最小值为mgD.外力F的最小值为mg3.如图所示，一光滑球体放在支架与竖直墙壁之间，支架的倾角θ=60°,光滑球体的质量为m，C.减小夹角θ,轻绳的合拉力一定减小在D点上施加的最小力的方向()6.（河北名校联考普通高中2025届高三年级适应性演练）如图所示，力F拉着质量为m的物体沿倾角为30°的斜面向上匀速运动。物体与斜面之间的动摩擦因数重力加速度为g。下列说法中正确的是()A.若F水平向右，则F=mgB.若F沿斜面向上，则C.F的最小值为mgD.力F与斜面成30°角斜向上时，F最小要滑动，已知柱体的质量为m，柱体与水平面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8,cos53°=0.6，则作用在绳上端的拉力大小为()A.mgB.mgC.mgD.mg别为半径相等的圆和半圆，甲的右侧顶着一块竖直挡板，乙的平面部分与缓慢向右移动，直到圆柱体甲刚要落至水平面为止，整个过程中半圆柱体摩擦力等于滑动摩擦力。则乙与水平面间的动摩擦因数不能小于() 32 23333 12现对物块施加一水平向右的恒力F，物块与斜面体相对地面仍处于静止状态，则()A.斜面体对物块的摩擦力一定增大B.斜面体对物块的支持力可能不变C.地面对斜面体的支持力保持不变D.地面对斜面体的摩擦力可能减小平衡中的临界与极值问题【专题解读】法法法【典例剖析】半球的球心到竖直墙壁的距离为2.2R时，由几何关系，有sinθ==0.6，对整体，根据平衡条件可得Ff＝FN2＝2mgtanθ,FN3＝mg＋2mg，又Ff=μFN3，联立解得μ=0.5。给球体向下沿通过α+R，联立解得R，故D正确。动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、对A、B整体，由平衡条件可得2F＝3mgsin45°-Ff，FN＝3mgcos45°,Ff=μFN，联立解得μ=,【强化训练】持静止，那么半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值为(B.1可知θ越小，Ff越大，由几何关系得，θ最小为30°,则=μFN＝2mg，解得故可施加外力F，重力加速度为g，则下列说法正确的是(C.外力F的最小值为mgD.外力F的最小值为mg F方向与绳BD垂直时，外力F最小，则有Fmin＝TCDcosθ=mg，故C错误，D正确。3.如图所示，一光滑球体放在支架与竖直墙壁之间，支架的倾角θ=60°,光滑球体的质量为m，又达到最大静摩擦力时Ff=μFN4，联立以上各式解得可知支架和地面间的动摩擦因数至少C.减小夹角θ,轻绳的合拉力一定减小θ=Ff，Ff=μFN，FTsinθ+FN＝mg，联立解得，A错误，B正确;轻绳的合拉力大小为可知当θ+φ=90°时，轻绳的合拉力有最小值，则减轻绳的合拉力不一定减小，C错误;摩擦力大小为Ff＝FTcosθ==,可知增大夹角θ,摩擦力一直减小，当θ趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的在D点上施加的最小力的方向()【答案】C6.（河北名校联考普通高中2025届高三年级适应性演练）如图所示，力F拉着质量为m的物体沿倾角为30°的斜面向上匀速运动。物体与斜面之间的动摩擦因数重力加速度为g。下列说法中正确的是()A.若F水平向右，则F=mgB.若F沿斜面向上，则C.F的最小值为mgD.力F与斜面成30°角斜向上时，F最小【答案】D【解析】．若F水平向右，对物体，由平衡条件有mgsin30°+μ(mgcos30°+Fsin30°)=Fcos30°B．若F沿斜面向上，对物体，由平衡条件有F=mgsin30°+μmgcos30°=mg力F与斜面成θ角斜向上时，F有最小值，由平衡条件有mgsin30°+μ(mgcos30°−Fsinθ)=FcosθF=mg=mg=mg整理得cosθ+sinθsin60°cosθ+cos60°sinθ)sin(60°+θ)可知θ=30°时，F有最小值，且最小值Fmin=要滑动，已知柱体的质量为m，柱体与水平面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8,cos53°=0.6，则作用在绳上端的拉力大小为()A.mgB.mgC.mgD.mg【答案】B【解析】设绳的拉力大小为F，根据受力平衡，有Fsin53°=μ(mg−Fcos53°)别为半径相等的圆和半圆，甲的右侧顶着一块竖直挡板，乙的平面缓慢向右移动，直到圆柱体甲刚要落至水平面为止，整个过程中半摩擦力等于滑动摩擦力。则乙与水平面间的动摩擦因数不能小于()【答案】B【解析】．分析可知，当摩擦力最大时半圆柱乙刚好不动，此时对应的动摩擦因数μ最小，且刚好达到最大静摩擦力，设甲质量为m，地面对乙的支持力、摩擦力分别为FN、f，挡板给甲的力为F板，整体分析可知有FN=3mg，f=F板可知θ越小，f越大，几何关系可知，θ最小为30°,又因为f=μFN现对物块施加一水平向右的恒力F，物块与斜面体相对地面仍处于静止状态，则()A.斜面体对物块的摩擦力一定增大B.