2026年高考物理一轮复习精讲精练第10讲动态平衡和临界极值问题(练习)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习精讲精练第10讲动态平衡和临界极值问题(练习)(学生版+解析)，共9页。
1．（2025·广东·高考真题）如图所示，无人机在空中作业时，受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成30°角，其大小F随时间t的变化关系为F = F0－kt（F ≠ 0，F0、k均为大于0的常量），无人机的质量为m，重力加速度为g。关于该无人机在0到T时间段内（T是满足F > 0的任一时刻），下列说法正确的有（ ）
A．受到空气作用力的方向会变化
B．受到拉力的冲量大小为
C．受到重力和拉力的合力的冲量大小为
D．T时刻受到空气作用力的大小为
2．（2025·河北·高考真题）如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高。该截面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点，则F的最大值为（ ）
A．B．C．GD．
3．（2022·河北·高考真题）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点，将木板以底边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
4．（2022·浙江·高考真题）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，则下列说法正确的是（ ）
A．轻绳的合拉力大小为
B．轻绳的合拉力大小为
C．减小夹角，轻绳的合拉力一定减小
D．轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小
5．（2020·海南·高考真题）如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的（ ）
A．支持力竖直向上
B．支持力小于手机所受的重力
C．摩擦力沿斜面向下
D．摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力
6．（2020·全国III卷·高考真题）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（ ）
A．45°B．55°C．60°D．70°
模拟冲关
7．（2025·陕西西安·三模）如图所示，要使物块静止在斜面上必须在物体上施加一平行于斜面向上的拉力F，已知F的最大值为a，最小值为b，则物块所受的最大静摩擦力为（ ）
A．B．
C．D．
8．（2025·山西吕梁·三模）如图所示，将一光滑轻杆固定在水平地面上，杆与地面间的夹角为，一光滑轻环套在杆上，一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳悬挂在天花板上，用另一轻绳绕过滑轮系在轻环上，轻绳另一端系一质量为的小物块，用手扶住小物块使恰好在竖直方向。现用手扶着小物块使其缓慢向下运动，到达某位置时松手，小物块恰好可以保持静止，此时（已知重力加速度大小为，小物块未碰杆或地面）（ ）
A．绳与水平方向的夹角为
B．绳的张力大小为
C．绳与水平方向的夹角为
D．绳的张力大小为
9．（2025·山东日照·二模）如图所示，一根轻质细绳两端分别固定在等高的A、B两点，一灯笼用轻质光滑挂钩挂在细绳上，挂钩与细绳接触的点为O。下列判断正确的是（ ）
A．无风时，将B点缓慢竖直向上移动的过程中，细绳上的弹力逐渐增大
B．无风时，将B点缓慢竖直向上移动的过程中，∠AOB逐渐减小
C．若灯笼受到水平向右的恒定风力，灯笼静止时，∠AOB比无风时小
D．若灯笼受到水平向右的恒定风力，灯笼静止时，AO段的拉力大于BO段的拉力
10．（2025·江西赣州·二模）如图为某科普博主带领同学们做实验的情景，有顶角不同的圆锥放在桌面上，现让同学们挑战按图示那样用手压紧圆锥表面将其拿起。若手与圆锥体间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。则以下不同顶角圆锥，有可能被拿起的是（ ）
A．B．C．D．
11．（2025·河北邯郸·模拟预测）我国明代综合性科技巨著《天工开物》“五金”篇中提到为了将矿石从矿坑中运出，工人们会搭建简易的斜面通道，这是古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，若斜面的倾角为，方形矿石与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。现用轻绳拉着质量为m的矿石沿斜面匀速上滑，所需的拉力最小值为（ ）
A．B．C．D．
12．（2025·山东泰安·模拟预测）如图甲所示，我国古建屋顶多采用蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图，三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为。图丙为截面示意图，圆弧形底瓦放置在两根相邻的椽子正中间，盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触点间的距离为底瓦半径的倍，盖瓦和底瓦形状相同，厚度不计，质量相同、最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取，在无扰动的情况下，底瓦与盖瓦均保持静止。若仅铺设这三片瓦进行研究，则底瓦与椽子间的动摩擦因数至少为（ ）
A．B．C．D．
13．（2025·贵州贵阳·模拟预测）倾角为的斜面固定在水平面上，在斜面上放一个质量为M的物块A，物块A和斜面之间的动摩擦因数为，且，现用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其与斜面保持静止，则（ ）
A．物块A一定不受摩擦力的作用
B．当时，物块A所受摩擦力一定沿斜面向下
C．当时，物块A所受摩擦力摩擦力一定沿斜面向下
D．当的情况下逐渐增大时，物块A所受摩擦力一定沿斜面向下
14．（2025·河南·模拟预测）如图所示，正方形斜面的倾角为30°，质量为m的物块放置在斜面上顶点a位置处，给物块一初速度，并同时对物块施加一个平行边的恒力F，可使物块在斜面上沿直线匀速运动到边的中点，物块可视为质点，重力加速度为g，则物块与斜面间的动摩擦因数为（ ）
A．B．C．D．
15．（2025·甘肃白银·模拟预测）如图所示，智能机器狗可以帮助人类完成一些危险的任务。为了保证智能机器狗在倾角为的斜面上能稳定地站立和行走（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），智能机器狗脚底与斜面间的动摩擦因数至少为（，）（ ）
A．0.75B．0.6C．0.8D．0.5
16．（2025·山东潍坊·三模）如图所示，两根短杆与不可伸长的光滑轻绳连接，并处于同一竖直面内，绳上穿一带孔小球，小球处于静止状态。B点附近正上方有C、D两个位置，B、D两点关于C点对称且A、C两点等高。现保持A的位置不变，只将B点缓慢上移至D点，则在该过程中，绳中的拉力（ ）
A．变大B．不变C．变小D．先变大后变小
17．（2025·北京通州·一模）如图所示，一只蜗牛沿着一根固定不动的弧形树枝从左端开始缓慢向上爬行。下列说法正确的是（ ）
A．蜗牛受到的合力不断减小
B．树枝对蜗牛的作用力不变
C．树枝对蜗牛的弹力大小不变
D．树枝对蜗牛的摩擦力不断增大
18．（2025·黑龙江·二模）如图所示，一辆静止在水平地面的卡车利用缆绳，沿固定斜面向上缓慢拉动轿车，忽略轿车与斜面的摩擦，不计缆绳质量，则在轿车向上运动的过程中（ ）
A．轿车所受合外力变大
B．缆绳的拉力变大
C．斜面对轿车的支持力变大
D．地面所受的摩擦力变大
19．（2025·四川宜宾·三模）如图甲所示为家用燃气炉架，有四个对称分布的爪，正对两爪的间距为d，将锅静置于炉架上，如图乙所示（纵截面图），锅的总质量为m，质量可视为均匀分布在半径为R的球冠面上，不计爪与锅之间的摩擦力，则（ ）
A．R越大，锅受到的合力越大
B．R越大，每个爪与锅之间的弹力越大
C．相邻的两爪对锅的作用力大小为
D．正对的两爪对锅的作用力大小为
20．（2025·重庆·三模）如图，在厨房中，为了方便使用吸油纸，用一个固定于墙上顶端可转动的挂钩将吸油纸卷挂起，使用过程中吸油纸卷始终与挂钩挡板接触且有挤压，若不计挡板与吸油纸卷间的摩擦，使用过程中，当吸油纸卷逐渐减少时，则（ ）
A．挡板对吸油纸卷作用力减小
B．挂钩对吸油纸卷作用力变大
C．挂钩对吸油纸卷作用力方向竖直向上
D．挡板和挂钩对吸油纸卷的合力保持不变
21．（2025·江西九江·三模）图为高层安装空调时吊运外机的场景简化图。一名工人在高处控制绳子P，另一名工人站在水平地面上拉住另一根绳子Q。在吊运的过程中，地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳，空调外机M缓慢竖直上升，绳子Q与竖直方向的夹角β保持不变，绳子质量忽略不计，则（ ）
A．绳子P上的拉力不断变大B．绳子Q上的拉力先变小后变大
C．地面工人所受的支持力不断变小D．地面工人所受的摩擦力先变大后变小
22．（2025·四川成都·一模）当今社会节能环保理念深入人心，每个公民都应尽量避免使用一次性塑料袋，减少白色污染。如图甲所示为一款环保袋，既可反复使用，又美观大方。手提环保袋静止时，简化示意图如图乙所示，设环保袋的重力大小为G，不考虑绳带的质量，下列说法正确的是（ ）
A．绳带中的张力大于
B．绳带中的张力等于
C．若只缩短绳带长度，则绳带中的张力将减小
D．若只减小两绳扣间距，则绳带中的张力将增大
23．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图，运送砂石料的货车停车后，自动卸货系统控制货车的箱体缓慢倾斜，当箱体的倾角增大到一定程度时，砂石料自动从箱体尾部滑出完成卸货任务。则（ ）
A．砂石料开始滑动前所受合力逐渐增大
B．砂石料匀速滑出过程中所受合力沿箱体向下
C．砂石料加速滑出过程中，货车受到地面向左的摩擦力
D．砂石料加速滑出过程中，货车对地面的压力大于货车与砂石料的重力
24．（2025·北京昌平·二模）如图所示，重物M放在长木板OP上，将长木板绕O端缓慢转过一个小角度的过程中，重物M相对长木板始终保持静止。关于长木板对重物M的支持力和摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．支持力和摩擦力均逐渐增大
B．支持力和摩擦力的合力逐渐增大
C．支持力和摩擦力均对重物做正功
D．支持力对重物做正功，摩擦力不做功
25．（2025·山东·模拟预测）某钓鱼爱好者钓到一条鱼，如图所示，收线的过程中，某段时间内鱼被缓慢地沿水平方向从A位置拉到B位置，鱼竿保持不动。假设渔线对鱼的拉力大小保持不变且小于鱼的重力，鱼可看成质点。关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A．鱼受到的合力水平向左
B．水对鱼的作用力不断减小
C．水对鱼的作用力方向可能水平向右
D．不可能有水对鱼的作用力与拉力垂直的位置