题组层级快练(十一)
一、选择题(其中1-6题,只有一个选项正确,7-12题有多个选项正确)
1.(上海第六届奥赛) 如图所示,平板重300 N,滑轮重不计,要使整个装置静止,则P物重力的最小值是( )
A.300 N B.200 N
C.150 N D.100 N
解析 用整体法:取重物和平板整体为研究对象进行受力分析,如图所示,应用平衡条件可得:4T=G1+G2,要使整个装置静止,则绳对重物的拉力T和物体的重力G1应满足:T≤G1,当T=G1时平板对重物支持力为零,这时的G1为满足平衡条件的最小值,则有4G1=G1+G2,3G1=G2,G1==100 N.
答案 D
设置目的 训练定滑轮下的极值求解
2.如图所示,用轻绳吊一个重为G的小球,欲施一力F使小球在图示位置平衡(θ<30°),下列说法正确的是( )
A.力F最小值为Gtanθ
B.若力F与绳拉力大小相等,力F方向与竖直方向必成2θ角
C.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成θ角
D.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成2θ角
解析 根据力的平行四边形定则可知,当力F与绳子垂直斜向上时,力F有最小值Gsinθ,故A项错误;若力F与绳拉力大小相等,力F的方向与竖直方向必成θ角,故B项错误;若力F与G大小相等,则有两种情况,一种情况是力F与G是一对平衡力;另一种情况是力F与G的合力与轻绳的拉力是一对平衡力,此时力F方向与竖直方向成2θ角斜向下,故C项错误,D项正确.