高考物理總復習相互作用2-2-3核心素養(yǎng)培養(yǎng)活結和死結動桿和定桿模型省公開課一等獎百校聯(lián)賽賽課微課獲

關鍵素養(yǎng)培養(yǎng)：“活結”和“死結”、“動桿”和“定桿”模型01020304

1.“活結”和“死結”比較

2.“動桿”和“定桿”比較

第1頁課堂互動1.“活結”和“死結”比較“活結”可了解為把繩子分成兩段，且能夠沿繩子移動結點?！盎罱Y”普通是由繩跨過滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成。繩子即使因“活結”而彎曲，但實際上是同一根繩，所以由“活結”分開兩段繩子上彈力大小一定相等，兩段繩子協(xié)力方向一定沿這兩段繩子夾角平分線?！八澜Y”可了解為把繩子分成兩段，且不能夠沿繩子移動結點。“死結”兩側繩因結而變成了兩根獨立繩，所以由“死結”分開兩段繩子上彈力不一定相等。第2頁題組剖析【例1】（·全國卷Ⅰ）（多項選擇）如圖11所表示，一光滑輕滑輪用細繩OO′懸掛于O點；另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上物塊b。外力F向右上方拉b，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)改變，物塊b仍一直保持靜止，則（）A.繩OO′張力也在一定范圍內(nèi)改變B.物塊b所受到支持力也在一定范圍內(nèi)改變C.連接a和b繩張力也在一定范圍內(nèi)改變D.物塊b與桌面間摩擦力也在一定范圍內(nèi)改變轉到解析第3頁題組剖析轉回原題解析因為物體a、b均保持靜止，各繩間角度保持不變，對a受力分析得，繩拉力FT＝mag，所以物體a受到繩拉力保持不變。由滑輪性質知，滑輪兩側繩拉力相等，所以連接a和b繩張力大小、方向均保持不變，選項C錯誤；a、b受到繩拉力大小、方向均不變，所以OO′張力不變，選項A錯誤；對b進行受力分析，如圖所表示。由平衡條件得：FTβ＋Ff＝Fcosα，F(xiàn)sinα＋FN＋FTsinβ＝mbg。其中FT和mbg一直不變，當F大小在一定范圍內(nèi)改變時，支持力在一定范圍內(nèi)改變，選項B正確；摩擦力也在一定范圍內(nèi)發(fā)生改變，選項D正確。答案BD第4頁題組剖析【延伸拓展】（多項選擇）在【例1】中若將拉力F方向變?yōu)樗椒较?，使物塊a在細繩拉力作用下勻速上升，則（）A.桌面對物塊b支持力增大B.桌面對物塊b摩擦力減小C.細繩OO′拉力減小D.細繩OO′與豎直方向夾角增大轉到解析第5頁題組剖析解析當物塊b向右運動時，可判斷出拉物塊b細繩與水平面之間夾角變小，O′a與O′b之間夾角變大，依據(jù)力合成及平衡條件可知，OO′與豎直方向夾角變大，選項D正確；對物塊b受力分析如圖所表示，依據(jù)平衡條件得：FN＋FTasinα＝mbg，F(xiàn)f＝μFN，因FTa不變，α變小，所以FN變大，F(xiàn)f變大，選項A正確，B錯誤；因為O′a、O′b夾角變大，F(xiàn)Ta不變，所以協(xié)力變小，即細繩OO′拉力減小，選項C正確。答案ACD轉回原題第6頁題組剖析【針對訓練1】如圖12所表示，一個重為G吊椅用輕繩AO、BO固定，繩AO、BO相互垂直，α>β，且兩繩中拉力分別為FA、FB，物體受到重力為G，則（）A.FA一定大于GB.FA一定大于FBC.FA一定小于FBD.FA與FB大小之和一定等于G答案B第7頁課堂互動2.“動桿”和“定桿”比較“動桿”：對于一端有轉軸或有鉸鏈輕桿，其提供彈力方向一定是沿著輕桿方向。“定桿”：一端固定輕桿（如一端“插入”墻壁或固定于地面），其提供彈力不一定沿著輕桿方向，力方向只能依據(jù)詳細情況進行受力分析。依據(jù)平衡條件或牛頓第二定律確定桿中彈力大小和方向。第8頁題組剖析【例2】水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一個輕質小滑輪B，一輕繩一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質量m＝10kg重物，CB與水平方向夾角為30°，如圖13所表示，則滑輪受到桿作用力大小為（g取10m/s2）（）解析以滑輪為研究對象，懸掛重物繩拉力FT＝mg＝100N，故小滑輪受到繩作用力沿BC、BD方向，大小都是100N。以CB、BD為鄰邊作平行四邊形如圖所表示，由∠CBD＝120°，∠CBE＝∠DBE，得∠CBE＝∠DBE＝60°，即△CBE是等邊三角形，故F合＝100N。依據(jù)平衡條件得F＝100N，選項C正確。答案C第9頁題組剖析【針對訓練2】（多項選擇）如圖所表示，輕桿BC一端用鉸鏈固定于墻上，另一端有一小滑輪C，重物系一繩經(jīng)C固定在墻上A點，滑輪與繩質量及摩擦均不計，若將繩一端從A點沿墻稍向上移，系統(tǒng)再次平衡后，則（）A.繩拉力增大B.輕桿受到壓力減小，且桿與AB夾角變大C.繩拉力大小不變D.輕桿受壓力不變解析對C進行受力分析如圖所表示，依據(jù)力平衡條件和對稱性可知FAC＝FCD＝G。A點上移后繩上拉力大小不變，一直等于重物重力，故