高考物理二轮复习专项训练模型7动态平衡模型（解析版）.doc

模型7动态平衡模型

1.（2022高考河北）如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的SKIPIF10点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（）

A.圆柱体对木板的压力逐渐增大

B.圆柱体对木板的压力先增大后减小

C.两根细绳上的拉力均先增大后减小

D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变

【参考答案】B

【命题意图】本题考查物体动态平衡及其相关知识点。

【名师解析】

设两绳子对圆柱体的拉力的合力为SKIPIF10，木板对圆柱体的支持力为SKIPIF10，绳子与木板夹角为SKIPIF10，从右向左看如图所示

在矢量三角形中，根据正弦定理SKIPIF10

在木板以直线SKIPIF10为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，SKIPIF10不变，SKIPIF10从SKIPIF10逐渐减小到0，又

SKIPIF10，且SKIPIF10

可知SKIPIF10，则SKIPIF10

可知SKIPIF10从锐角逐渐增大到钝角，根据SKIPIF10

由于SKIPIF10不断减小，可知SKIPIF10不断减小，SKIPIF10先增大后减小，可知SKIPIF10先增大后减小，结合牛顿第三定律可知，圆柱体对木板的压力先增大后减小，设两绳子之间的夹角为SKIPIF10，绳子拉力为SKIPIF10，则SKIPIF10

可得SKIPIF10，SKIPIF10不变，SKIPIF10逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，故B正确，ACD错误。

2．（2019全国理综I卷19）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中

A．水平拉力的大小可能保持不变

B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加

C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加

【参考答案】BD

【命题意图】本题考查动态平衡及其相关知识点。

【解题思路】用水平向左的拉力缓慢拉动N，水平拉力一定逐渐增大，细绳对N的拉力一定一直增大，由于定滑轮两侧细绳中拉力相等，所以M所受细绳的拉力大小一定一直增大，选项A错误B正确；由于题述没有给出M、N的质量关系，所以M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大，选项C错误D正确。

【方法归纳】解答此题也可设出用水平向左的拉力缓慢拉动N后细绳与竖直方向的夹角，分析受力列出解析式，得出细绳的拉力随细绳与竖直方向的夹角表达式，进行讨论。

3..(2017·全国理综I卷·21)如图，柔软轻绳ON的一端O固定。其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为SKIPIF10SKIPIF10，现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角SKIPIF10不变，在OM由竖直被拉到水平的过程中

A.MN上的张力逐渐增大

B.MN上的张力先增大后减小

C.OM上的张力逐渐增大

D.OM上的张力先增大后减小

【参考答案】.A.D

【命题意图】本题考查物体的动态平衡及其相关的知识点。

【解题思路】解法一。

将重物向右上方缓慢拉起，物体处于动态平衡状态，可利用物体平衡条件或力的分解画出动态图分析。由题意可知，重物在运动过程中受重力，SKIPIF10绳拉力SKIPIF10，SKIPIF10绳拉力SKIPIF10，SKIPIF10与SKIPIF10夹角保持不变。在某一时刻三个力受力分析示意图如图所示

将此三个力平移为矢量三角形如图所示。

因为大小方向不变