高中物理：專題11“活結(jié)”和“死結(jié)”、“動桿”和“定桿”模型-高一上學(xué)期同步重難講練之相互作用

重難講練活結(jié)和死結(jié)問題.死結(jié)：若結(jié)點不是滑輪，是固定點時，稱為“死結(jié)”結(jié)點，則兩側(cè)繩上的彈力不一定相等.“死結(jié)”死結(jié)兩側(cè)的繩子因打結(jié)而變成兩根獨立的繩子。死結(jié)的特點：繩子的結(jié)點不可隨繩移動“死結(jié)”“死結(jié)”分開的兩端繩子上的彈力不一定相等動桿和定桿問題動桿：若輕桿用光滑的轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接，當(dāng)桿處于平衡時桿所受到的彈力方向一定沿著桿，否則會引起桿的轉(zhuǎn)動.如圖甲所示，若C為轉(zhuǎn)軸，則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動中，彈力方向始終沿桿的方向...【典例1】(2016·全國卷Ⅲ·17)如圖所示，兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上；一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物平衡時、b間的離恰好等于圓弧的半不計所有摩.小物塊的質(zhì)量( )m 3A.2C.m【☆答案☆】C【解析】如圖所示，

B.2mD.2m【典例2】如圖所示，一輕繩的兩端分別固定在不等高的A、B兩點，現(xiàn)用另一輕繩將一物體系于O點，設(shè)輕繩AO、BO相互垂直，α>β，且兩繩中的拉力分別為FA、FB，物體受到的重力為G，下列表述正確的是()A．FA一定大于G B．FA一定大于FBC．FA一定小于FB D．FA與FB大小之和一定等于G【☆答案☆】BA B A A B A B O與F的合力與G等大反向，因F⊥F，故F、FB均小于G；因α>β，故F>F，BC|＞G，DA B A A B A B 3ADBCM1ACB＝30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細(xì)繩EG30°GGFM2的物體，求：ACFTACEGFTEG之比；BCC端的支持力；HGG端的支持力．【☆答☆】(1)M1 (2)Mg 方向和水平方向成指向右上方(3) 3Mg 方向水平向右2M2 1 2【解析】題圖甲和乙中的兩個物體M1、M2都處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡的條件，首先判斷與物體相連的細(xì)繩，其拉力大小等于物體的重力；分別取C點和G點為研究對象，進(jìn)行受力分析如圖甲和乙所示，根據(jù)平衡規(guī)律一一求解．【跟蹤訓(xùn)練】如圖所示，將一細(xì)繩的兩端固定于兩豎直墻的Ａ、Ｂ兩點，通過一個光滑的掛鉤將某重物掛在上，下面給出的四幅圖中有可能使物體處于平衡狀態(tài)的是（ ）【☆答案☆】C如圖所示，當(dāng)重物靜止時，節(jié)點O受三段繩的拉力，其中AO的情況，下列說法中正確的是A．AO承受的拉力最大 B．BO承受的拉力最大C．CO承受的拉力最大 D．三段繩承受的拉力一樣大【☆答案☆】B1【解析】以結(jié)點O為研究對象，分析受力情況，受力分析如圖：由平衡條件得： 1

Gtan，GT ，故T1小于T2，G小于T2；所以BO承受的拉力最大；故B正確。2 cos如圖所示，在水平天花板的A點處固定一根輕桿aO.另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點處，細(xì)線跨過滑輪O，下端系一個重為G段細(xì)線與天θ＝30°.()GA．細(xì)線BO對天花板的拉力大小是2GB．a(chǎn)桿對滑輪的作用力大小是2C．a(chǎn)桿和細(xì)線對滑輪的合力大小是GD．a(chǎn)桿對滑輪的作用力大小是G【☆答案☆】DmB點)BC上如)ABAAθ＝30°ABF1F2()A．、A．、B．、C．、D．、C．、D．、D根據(jù)平衡條件，有：F1＝mg；乙圖中，繩子對滑輪的作用力應(yīng)是兩股繩的合力，如圖所示：【解析】甲圖中，結(jié)點受根據(jù)平衡條件，有：F1＝mg；乙圖中，繩子對滑輪的作用力應(yīng)是兩股繩的合力，如圖所示：故F2＝mg，故D正確，ABC錯誤。如圖所示，質(zhì)量均可忽略的輕繩與輕桿端用鉸鏈固定，滑輪在A點正上(滑輪大小及摩擦均不計端吊一重.現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端，用拉力F將B端緩慢上拉，在AB桿達(dá)到豎直( )繩子拉力不變C.AB【☆答案☆】BD

繩子拉力減小D.AB( 【解析】以B點為研究對象，分析受力情況：重物的拉力F 等于重物的重力G、輕桿的支持力( T1 N和繩子的拉力F ，作出受力圖如圖所示：T2由平衡條件得和F 的合力與F 大小相等、方向相反，根據(jù)三角形相似可得：N T2 T1F F FN＝T2＝T1AB BO AO又F＝FT2AB BO解得：FN＝AO·G，F(xiàn)＝AO·G∠BAO緩慢變小時，AB、AO保持不變，BO變小，則FN保持不變，F(xiàn)變小.故選項B、D正確.模擬提升1（2019屆廣西桂林市第十八中學(xué)高三上第一次月考）,ABBC,各圖中桿的AC,兩桿都在B,,()圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、圖中的BC桿可以用輕繩代替的有丙、丁【☆答案☆】B2（2019屆ft西省晉中市和誠高中有限公司高三上8月月考）如圖所示，電燈的重力G＝10N，AO繩與頂板間的夾角為45°，BO繩水平，AO繩的拉力為FA，BO繩的拉力為FB，則（）A．B．C．D．A．B．C．D．【解析】對節(jié)點O受力分析如圖：3（2019屆河北省安平中學(xué)高三上第一次月考）AB如圖所示，兩根等長且不可伸長的細(xì)線結(jié)于O點端固定在水平桿上端系在輕質(zhì)圓環(huán)（不計重力）上，圓環(huán)套在豎直光滑桿上端掛一重物，重物質(zhì)量為。開始時用手握住輕圓環(huán)，使其緊靠D端當(dāng)重物靜止時如圖所示。現(xiàn)釋放圓環(huán)，圓環(huán)在豎直光滑桿上自由滑動，當(dāng)重物再次靜止OA繩拉力為F，OB繩拉力為F，則下列可能正確的是（ ）ABBA．FA<mg；FB<mg B．FA=mg；F＝0BC．F＞mg；F <mg D．F＞mg；F＝mgA B A B【☆答案☆】BCDOB圓環(huán)的支持力與桿垂直向左，二力平衡時，這兩個力必定在同一直線上，則當(dāng)讓圓環(huán)在豎直光滑桿上自由為450，則FB mg，F(xiàn)A= mg＞mg；選項D正確；若平衡時OA與水平方向夾角大于450，則FB<mg為450，則FB mg，F(xiàn)A= mg＞mg；選項D正確；若平衡時OA與水平方向夾角大于450，則FB<mg，＝FCOAF>mgABCD.A B A4（2017-2018陜西省韓城市高一上期末）B服的衣架若保持繩長和左端位置點不變，將右端改在C點固定，衣柜一直靜止，下列說法正確的是A．繩的張力大小不變 B．衣柜對地面的壓力將會變小C．繩的張力變小 D．衣柜對地面的壓力將會增大【☆答案☆】C【解析】設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，繩子張力為T，衣服的質(zhì)量為，對掛鉤處的交點受力分析：5（2017-2018云南省保ft一中高二下期末）BCC將上端固定于墻上的A點，不計摩擦，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將A于A點的上移（）輕桿與豎直墻壁間的夾角減小繩的拉力增大，輕桿受的壓力減小繩的拉力不變，輕桿受的壓力減小繩的拉力減小，輕桿受的壓力不變【☆答案☆】CC為研究對象，分析受力情況，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時，滑輪的合力為零，則繩子的拉力T和輕桿的支持力N的合力與重力GA點沿墻稍上移一些時，系統(tǒng)又處于靜止?fàn)顟B(tài)，則繩子的拉力大小等于物體的重力，保持不變。而輕桿的支持力N大小等于TG的與G的夾角增大，則知N減小。故繩的拉力不變，輕桿受的壓力減小。故C故選C。6（2017-2018廣東省陽江三中高一上期末）用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中，如圖所示.已知繩ac和bc與豎直方向的夾角分別為30o和60o，則ac和bc繩中的拉力分別為（ ）A．mg，mgB．mg，mgC．A．mg，mgB．mg，mg【☆答案☆】B【解析】對結(jié)點C受力分析，受到三根繩子拉力，將Fa和Fb合成為F，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系得出mg；Fb=F?sinα=mg，故選根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系得出mg；Fb=F?sinα=mg，故選。7（2018貴州省貴陽市第一中學(xué)高三12月月考理科綜合）A，B連線水平。將一輕質(zhì)小環(huán)P細(xì)線穿過輕環(huán)，一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定于B點。不計所有摩擦，重力加速度為g，平衡時輕環(huán)所受圓弧軌道的彈力大小A．一定等于2mg B．一定等于3mgC．可能大于3mg D．可能等于2mg【☆答案☆】B8（2018ft東省棗莊八中高三上期中）如圖所示，小球AB通過一細(xì)繩跨過定滑輪連接，它們都穿在一根豎直桿上。當(dāng)兩球平衡時，連接球的細(xì)繩與水平方向的夾角分別為θ和假設(shè)裝置中各處摩擦均不計則AB球的質(zhì)量之比（ ）A．1:2cosθ B．2cosθ:1 C．tanθ:1 D．1:2sinθ【☆答案☆】A9（2017-2018黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué)高二下期末）如圖所示，OB初始位置水平，保持不變OA方向不變，同時保持O點位置不變，將B點向上移，則BO繩的拉力將（）A．逐漸減小 B．逐漸增大C．先減小后增大 D．先增大后減小【☆答案☆】C【解析】以結(jié)點O研究對象，分析受力：重力mg、繩子AO的拉力TAO和BO拉力TBO根據(jù)平衡條件得知，兩個拉力的合力與重力大小相等、方向相反，在B變，作出BO的拉力先減小后增大。故應(yīng)選。如圖所示，兩個小球質(zhì)量均為m，用細(xì)線相連并懸掛于點，現(xiàn)用一輕質(zhì)彈簧給小球施加一個拉1如圖所示，兩個小球質(zhì)量均為m，用細(xì)線相連并懸掛于點，現(xiàn)用一輕質(zhì)彈簧給小球施加一個拉力，使整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，且與豎直方向夾角為，已知彈簧的勁度系數(shù)為，則彈簧形變量A力，使整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，且與豎直方向夾角為，已知彈簧的勁度系數(shù)為，則彈簧形變量A．B．C．D．【☆答案☆】AMOO1 3

連接m1

mm3 1細(xì)線與斜劈平行。滑輪O3

由細(xì)線固定在豎直墻O處，滑輪O1

用輕質(zhì)桿固定在天花板上，動滑輪O2

跨在細(xì)線上，其下端懸掛質(zhì)量為m2

物體初始整個裝置靜止不計細(xì)線與滑輪間摩擦下列說法中正確的（ ）若增大m2若