《2026年优选课堂必刷题高一物理全一册人教版》

5. 如下图所示为一简易起重装置，AC是上端带有滑轮的固定支架，BC为质量不计的轻杆，杆的一端C用铰链固定在支架上，另一端B悬挂一个重力为G的重物，并用钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上。开始时，杆BC与支架AC的夹角∠BCA＞90°，现使∠BCA缓缓变小，直到∠BCA=30°。在此过程中，杆BC所受的力(不计钢丝绳重力及一切阻力，且滑轮和铰链大小可不计)（ ）


A.逐渐增大
B.先减小后增大
C.大小不变
D.先增大后减小

答案：
5.C　以结点$B$为研究对象，分析受力情况，作出结点$B$的受力分析图如图所示，根据平衡条件知，$F$、$N$的合力$F_{合}$与$G$大小相等、方向相反，$\triangle ABC$与$\triangle FBF_{合}$相似，根据三角形相似得$\frac{F_{合}}{AC}=\frac{F}{AB}=\frac{N}{BC}$，又$F_{合}=G$，解得$F=\frac{AB}{AC}G$，$N=\frac{BC}{AC}G$，$\angle BCA$缓慢变小的过程中，$AB$变小，$AC$、$BC$不变，则$F$变小，$N$不变，由牛顿第三定律知作用在$BC$杆上的力大小不变，故C项正确。
　　　　　　　

6. (2025·广东省深圳市高一期末)一个底面粗糙、质量为M的斜面体放在粗糙水平面上，斜面体的斜面光滑、足够长且与水平面成30°角，现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面上，重力加速度为g，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°，如图所示。

(1)当斜面体静止时，求小球对斜面的压力；
(2)水平缓慢移动斜面体，在移动过程中，求轻绳拉力的最小值；
(3)试求当轻绳拉力最小时(斜面体保持静止)，地面对斜面体的摩擦力大小。

答案：
6.解析:
(1)对小球进行受力分析，小球受重力$mg$，支持力$N$，细线拉力$T$，小球处于平衡状态，且$N$和$T$与竖直方向夹角均为$30°$，如图所示:
　　　　　　　
水平方向有$N\cos60°=T\cos60°$，故$N=T$；竖直方向$2N\cos30°=mg$得$N=\frac{\sqrt{3}}{3}mg$，由牛顿第三定律，斜面对球的支持力与球对斜面的压力大小相等，方向相反。球对斜面的压力$N'=N=\frac{\sqrt{3}}{3}mg$，方向垂直于斜面向下;
(2)当支持力与拉力垂直时，即$N\perp T$，轻绳拉力具有最小值，如图所示:
　　　　　　
则有$T_{min}=mg\sin30°=\frac{1}{2}mg$;
(3)当拉力取最小值时，细线与水平方向夹角为$30°$;把小球和斜面体看成一个整体，设地面对斜面体的摩擦力为$f$，水平方向有$T_{min}\cos30°=f$得$f=\frac{\sqrt{3}}{4}mg$，方向水平向左。
答案:
(1)$\frac{\sqrt{3}}{3}mg$，方向:垂直于斜面向下　
(2)$\frac{1}{2}mg$
(3)$\frac{\sqrt{3}}{4}mg$，方向水平向左