復(fù)習(xí)15 相互作用部分9-2020-2021學(xué)年高一物理寒假全能突破總復(fù)習(xí)

試卷第=page11頁(yè)，總=sectionpages77頁(yè)試卷第=page22頁(yè)，總=sectionpages44頁(yè)復(fù)習(xí)15相互作用部分9-2020-2021學(xué)年高一物理寒假全能突破總復(fù)習(xí)（人教版）目錄TOC\o"1-4"\h\z\u小專(zhuān)題7 2動(dòng)態(tài)平衡（2） 2動(dòng)態(tài)圓解動(dòng)態(tài)平衡 2方法總結(jié) 2掛件模型的動(dòng)態(tài)平衡 3用相似三角形解動(dòng)態(tài)平衡 4相似形方法總結(jié) 5動(dòng)態(tài)平衡方法總結(jié) 6

小專(zhuān)題7動(dòng)態(tài)平衡（2）動(dòng)態(tài)圓解動(dòng)態(tài)平衡1．（多選）（2017·新課標(biāo)Ⅰ卷）如圖，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的另一端N，初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為α（α＞eq\f(π,2)）．現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角α不變．在OM由豎直被拉到水平的過(guò)程中（）A．MN上的張力逐漸增大 B．MN上的張力先增大后減小C．OM上的張力逐漸增大 D．OM上的張力先增大后減小2.如圖所示，物體G用兩根繩子懸掛，開(kāi)始時(shí)繩OA水平，現(xiàn)將兩繩同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°，且保持兩繩之間的夾角α不變(900)，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，設(shè)繩OA的拉力為F1，繩OB的拉力為F2，則A.F1先減小后增大B．F1先增大后減小C．F2逐漸減小D．F2最終變?yōu)榱惴椒偨Y(jié)1.適用條件1)三力平衡；2)有一個(gè)力的大小方向不變，另外兩個(gè)力夾角不變；3)當(dāng)物體的受力環(huán)境在變化時(shí)，物體緩慢的移動(dòng)2.解題步驟1)根據(jù)物體受力特點(diǎn)以及力的變化關(guān)系，判斷是否滿(mǎn)足畫(huà)動(dòng)態(tài)圓的條件；2)構(gòu)造封閉的三角形；不變力是不變的弦，另外兩個(gè)力初始位置的受力三角形在圓中畫(huà)出來(lái)3)判定第二三個(gè)夾角不變力整體移動(dòng)方向4)、根據(jù)作圖判定力的變化規(guī)律掛件模型的動(dòng)態(tài)平衡1．（單選）有甲、乙兩根完全相同的輕繩，甲繩A、B兩端按圖甲的方式固定，然后將一掛有質(zhì)量為M的重物的光滑輕質(zhì)動(dòng)滑輪掛于甲輕繩上，當(dāng)滑輪靜止后，設(shè)甲繩子的張力大小為FT1；乙繩D、E兩端按圖乙的方式固定，然后將同樣的定滑輪且掛有質(zhì)量為M的重物掛于乙輕繩上，當(dāng)滑輪靜止后，設(shè)乙繩子的張力大小為FT2.現(xiàn)甲繩的B端緩慢向下移動(dòng)至C點(diǎn)，乙繩的E端緩慢向右移動(dòng)至F點(diǎn)，在兩繩的移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．FT1、FT2都變大 B．FT1變大、FT2變小C．FT1、FT2都不變 D．FT1不變、FT2變大2.（多選）（2017·天津卷）（）A．繩的右端上移到，繩子拉力不變 B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小 D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移用相似三角形解動(dòng)態(tài)平衡適用條件：1、一個(gè)物體處于三力平衡的狀態(tài);2、已知必要的幾何長(zhǎng)度、或一定的幾何關(guān)系。1.如圖所示，水平地面上豎直地固定著一個(gè)光滑的圓環(huán)，一個(gè)質(zhì)量為m的小球套在環(huán)上，圓環(huán)最高點(diǎn)有一小孔，細(xì)線一端被人牽著，另一端穿過(guò)小孔與小球相連，使球靜止于A處，此時(shí)細(xì)線與豎直成θ角，重力加速度為g，將球由A處緩慢地拉至B處的過(guò)程中，球?qū)?xì)線的拉力如何變化，以及環(huán)對(duì)球的支持力如何變化？2.如圖所示是一個(gè)簡(jiǎn)易起吊設(shè)施的示意圖，AC是質(zhì)量不計(jì)的撐桿，A端與豎直墻之間用鉸鏈連接，一滑輪固定在A點(diǎn)正上方，C端吊一重物．現(xiàn)施加一拉力F將重物P緩慢向上拉，在AC桿達(dá)到豎直狀態(tài)前A．BC繩中的拉力FT越來(lái)越大B．BC繩中的拉力FT越來(lái)越小C．AC桿中的支持力FN越來(lái)越大D．AC桿中的支持力FN越來(lái)越小3．如圖所示,小圓環(huán)A吊著一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個(gè)豎直放置的大圓環(huán)上,有一細(xì)線一端拴在小圓環(huán)A上,另一端跨過(guò)固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)B的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)質(zhì)量為m1的物塊.如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計(jì),繩子又不可伸長(zhǎng),若平衡時(shí)弦AB所對(duì)應(yīng)的圓心角為α,則兩物塊的質(zhì)量比m1∶m2應(yīng)為4.如圖，墻上有兩個(gè)釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點(diǎn)，另一端跨過(guò)光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩上距a端l/2的c點(diǎn)有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比為：相似形方法總結(jié)1、三力平衡作用下有兩種方法可以使用，根據(jù)題型特點(diǎn)判斷是矢量三角形法還是相似三角形法。2、這兩種方法有一個(gè)共同點(diǎn)—構(gòu)建矢量三角形。3、用矢量三角形法解題的特征是題干中構(gòu)造出的三角形是直角三角形，且已知一個(gè)關(guān)聯(lián)角。4、用相似三角形法解題的特征是題干中明確了一定的幾何長(zhǎng)度信息。5、如果一個(gè)問(wèn)題考查到了與幾何長(zhǎng)度相關(guān)的問(wèn)題則必是相似三角形法解題；6、相似三角形法解題的步驟：1）對(duì)物體受力分析判斷是否滿(mǎn)足相似三角形法解題的基本條件。2）若滿(mǎn)足條件，則構(gòu)建相似封閉的三角形。3）根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例的方法列式，尋找各力之間的相互關(guān)系。7、相似形與三角形方法選擇如果在受力分析時(shí)發(fā)現(xiàn)物體所受三個(gè)力中有一個(gè)力的大小方向確定，有另一個(gè)力的方向不變，則用矢量三角形的動(dòng)態(tài)圖解法；如果在受力分析是發(fā)現(xiàn)物體所受三個(gè)力中有一個(gè)力的大小方向確定，另外兩個(gè)力的方向都在變化，則用相似三角形的動(dòng)態(tài)分析思路；動(dòng)態(tài)平衡方法總結(jié)1、動(dòng)態(tài)平衡分析類(lèi)問(wèn)題的兩種分析思路；當(dāng)物體處于三力平衡時(shí)，用矢量三角形或相似三角形法；當(dāng)物體處于多力平衡時(shí)，用正交分解法處理；2、活結(jié)死結(jié)“活結(jié)”與“死結(jié)”繩是物體間連接的一種方式，當(dāng)多個(gè)物體用繩連接的時(shí)候，其間必然有“結(jié)”的出現(xiàn)，根據(jù)“結(jié)”的形式不同，可以分為“活結(jié)”和“死結(jié)”兩種?！盎罱Y(jié)”是繩子間的一種光滑連接，其特點(diǎn)是結(jié)的兩端同一繩上的張力相等；而“死結(jié)”是繩子間的一種固定連接，結(jié)的兩端繩子上的張力不一定相等。本題的O點(diǎn)屬于活結(jié)，不會(huì)破壞繩子的整體性，結(jié)點(diǎn)O兩端的拉力大小是相等的。處理死結(jié)類(lèi)的動(dòng)態(tài)平衡一般使用三角形法，處理活結(jié)類(lèi)的動(dòng)態(tài)問(wèn)題一般采用正交分解；3、活結(jié)類(lèi)動(dòng)態(tài)分析的重要結(jié)論：（1）研究方法用的是正交分解結(jié)合幾何關(guān)系處理。（2）研究顯示活結(jié)在進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化時(shí)有三個(gè)特點(diǎn)：1、結(jié)點(diǎn)的位置發(fā)生改變。2、線與水平方向的夾角大小不變。3、細(xì)線的拉力大小也不變。4、細(xì)線的總長(zhǎng)度與合外力大小都不變。簡(jiǎn)稱(chēng)：活結(jié)三不變、一變。復(fù)習(xí)15相互作用部分9-2020-2021學(xué)年高一物理寒假全能突破總復(fù)習(xí)（人教版）目錄TOC\o"1-4"\h\z\u小專(zhuān)題7 2動(dòng)態(tài)平衡（2） 2圖解法求解動(dòng)態(tài)平衡 2方法總結(jié) 5動(dòng)態(tài)圓解動(dòng)態(tài)平衡 5方法總結(jié) 6掛件模型的動(dòng)態(tài)平衡 7用相似三角形解動(dòng)態(tài)平衡 8相似形方法總結(jié) 12動(dòng)態(tài)平衡方法總結(jié) 13

小專(zhuān)題7動(dòng)態(tài)平衡（2）圖解法求解動(dòng)態(tài)平衡1.如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計(jì)摩擦，在此過(guò)程（）A.N1始終減小，N2始終增大B.N1始終減小，N2始終減小C.N1先增大后減小，N2始終減小D.N1先增大后減小，N2先減小后增大【答案】B【解析】根據(jù)題意，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)圖解法的條件；構(gòu)建出紅色的封閉三角形；結(jié)合題意小球所受的重力的大小和方向是不變的，小球所受的墻壁的支持力的方向是不變的；伴隨著木板轉(zhuǎn)動(dòng)，木板與墻壁之間的夾角θ在不斷增大；在圖中找到θ角，根據(jù)θ角的變化規(guī)律，改變?nèi)切蔚男螤睿_定出N1、N2均在減小。2．（單選）（2016·全國(guó)卷Ⅱ）質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上．用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖所示．用T表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中（）A．F逐漸變大，T逐漸變大 B．F逐漸變大，T逐漸變小C．F逐漸變小，T逐漸變大 D．F逐漸變小，T逐漸變小【答案】A【解析】作出結(jié)點(diǎn)O的受力分析矢量圖（動(dòng)態(tài)），可知F與T的變化情況如圖所示，可得：F逐漸變大，T逐漸變大，故A正確．3．（單選）重力都為G的兩個(gè)小球A和B用三段輕繩按如圖所示連接后懸掛在O點(diǎn)上，O、B間的繩子長(zhǎng)度是A、B間的繩子長(zhǎng)度的2倍，將一個(gè)拉力F作用到小球B上，使三段輕繩都伸直且O、A間和A、B間的兩段繩子分別處于豎直和水平方向上，則拉力F的最小值為（）A．eq\f(1,2)G B．eq\f(\r(3),3)G C．G D．eq\f(2\r(3),3)G【答案】A【解析】對(duì)A球受力分析可知，因O、A間繩豎直，則A、B間繩上的拉力為0.對(duì)B球受力分析如圖所示，則可知當(dāng)F與O、B間繩垂直時(shí)F最小，F(xiàn)min＝Gsinθ，其中sinθ＝eq\f(l,2l)＝eq\f(1,2)，則Fmin＝eq\f(1,2)G，故A項(xiàng)正確．4半圓柱體M放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎直擋板PQ，M與PQ之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體N，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止。如圖所示是這個(gè)系統(tǒng)的縱截面圖。若用外力F使PQ保持豎直并且緩慢地向右移動(dòng)，在N落到地面以前，發(fā)現(xiàn)M始終保持靜止。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．地面對(duì)M的支持力不變B．MN間的彈力先減小后增大C．PQ對(duì)N的彈力逐漸減小D．PQ和M對(duì)N的彈力的合力逐漸增大E、地面對(duì)M的摩擦力逐漸增大?！敬鸢浮緼E【解析】觀察題目中的四個(gè)選項(xiàng)問(wèn)到的問(wèn)題既有M、N組成系統(tǒng)的外力大小的比較，也有各組員之間的內(nèi)力的大小變化規(guī)律；所以本題在處理的過(guò)程中要整體與隔離法配合使用；為了研究MN之間的相互作用力FMN的的變化規(guī)律，需要隔離N，對(duì)N進(jìn)行受力分析；如圖所示；結(jié)合矢量三角形的動(dòng)態(tài)圖解法可得：故：BC選項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)M、N整體受力分析：假設(shè)N的質(zhì)量為m，M的質(zhì)量為M，方法總結(jié)1.適用條件1)三力平衡；2)有一個(gè)力的大小方向不變，有一個(gè)力的方向不變；3)當(dāng)物體的受力環(huán)境在變化時(shí)，物體緩慢的移動(dòng)2.解題步驟1)根據(jù)物體受力特點(diǎn)以及力的變化關(guān)系，判斷是否滿(mǎn)足矢量三角形動(dòng)態(tài)圖解法的條件；2)構(gòu)造封閉的三角形；3)確定特征力，哪個(gè)力是大小方向不變的，哪個(gè)力是方向不變的，哪個(gè)力是大小和方向都在變化4)、尋找動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)角，并確定角的變化規(guī)律5)在滿(mǎn)足3、4兩條件的基礎(chǔ)上作圖比較。動(dòng)態(tài)圓解動(dòng)態(tài)平衡1．（多選）（2017·新課標(biāo)Ⅰ卷）如圖，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的另一端N，初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為α（α＞eq\f(π,2)）．現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角α不變．在OM由豎直被拉到水平的過(guò)程中（）A．MN上的張力逐漸增大 B．MN上的張力先增大后減小C．OM上的張力逐漸增大 D．OM上的張力先增大后減小【答案】AD【解析】以重物為研究對(duì)象，受重力mg、OM繩上拉力F2、MN上拉力F1，由題意知，三個(gè)力的合力始終為零，矢量三角形如圖所示，F(xiàn)1、F2的夾角為π－α不變，在F2轉(zhuǎn)至水平的過(guò)程中，矢量三角形在同一外接圓上，由圖可知，MN上的張力F1逐漸增大，OM上的張力F2先增大后減小，所以A、D正確，B、C錯(cuò)誤．方法總結(jié)1.適用條件1)三力平衡；2)有一個(gè)力的大小方向不變，另外兩個(gè)力夾角不變；3)當(dāng)物體的受力環(huán)境在變化時(shí)，物體緩慢的移動(dòng)2.解題步驟1)根據(jù)物體受力特點(diǎn)以及力的變化關(guān)系，判斷是否滿(mǎn)足畫(huà)動(dòng)態(tài)圓的條件；2)構(gòu)造封閉的三角形；不變力是不變的弦，另外兩個(gè)力初始位置的受力三角形在圓中畫(huà)出來(lái)3)判定第二三個(gè)夾角不變力整體移動(dòng)方向4)、根據(jù)作圖判定力的變化規(guī)律掛件模型的動(dòng)態(tài)平衡1．（單選）有甲、乙兩根完全相同的輕繩，甲繩A、B兩端按圖甲的方式固定，然后將一掛有質(zhì)量為M的重物的光滑輕質(zhì)動(dòng)滑輪掛于甲輕繩上，當(dāng)滑輪靜止后，設(shè)甲繩子的張力大小為FT1；乙繩D、E兩端按圖乙的方式固定，然后將同樣的定滑輪且掛有質(zhì)量為M的重物掛于乙輕繩上，當(dāng)滑輪靜止后，設(shè)乙繩子的張力大小為FT2.現(xiàn)甲繩的B端緩慢向下移動(dòng)至C點(diǎn)，乙繩的E端緩慢向右移動(dòng)至F點(diǎn)，在兩繩的移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．FT1、FT2都變大 B．FT1變大、FT2變小C．FT1、FT2都不變 D．FT1不變、FT2變大【答案】D【解析】設(shè)繩得到sinθ＝eq\f(s,L)；設(shè)繩子的拉力大小為FT，重物的重力為G.以滑輪為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件得2FTcosθ＝G，解得：FT＝eq\f(G,2cosθ)；可見(jiàn)，對(duì)題圖甲，當(dāng)繩子右端慢慢向下移時(shí)，s、L沒(méi)有變化，則θ不變，繩子拉力FT1不變；對(duì)題圖乙，當(dāng)繩子的右端從E向F移動(dòng)的過(guò)程中，由于繩子的長(zhǎng)度不變，所以?xún)蓚€(gè)繩子之間的夾角θ增大，cosθ減小，則繩子拉力FT2增大，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．2.（多選）（2017·天津卷）（）A．繩的右端上移到，繩子拉力不變 B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小 D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移【答案】AB【解析】設(shè)兩桿間距離為d，繩長(zhǎng)為l，Oa、Ob段長(zhǎng)度分別為la和lb，則，兩部分繩子與豎直方向夾角分別為α和β，受力分析如圖所示。繩子中各部分張力相等，，則。滿(mǎn)足，，即sinα=dl，F(xiàn)=mg2cosα，d和l均不變，則sinα為定值，α為定值，cosα為定值，繩子的拉力保持不變，衣服的位置不變，故A正確，CD錯(cuò)誤；將桿N向右移一些，d增大，則sin用相似三角形解動(dòng)態(tài)平衡適用條件：1、一個(gè)物體處于三力平衡的狀態(tài);2、已知必要的幾何長(zhǎng)度、或一定的幾何關(guān)系。1.如圖所示，水平地面上豎直地固定著一個(gè)光滑的圓環(huán)，一個(gè)質(zhì)量為m的小球套在環(huán)上，圓環(huán)最高點(diǎn)有一小孔，細(xì)線一端被人牽著，另一端穿過(guò)小孔與小球相連，使球靜止于A處，此時(shí)細(xì)線與豎直成θ角，重力加速度為g，將球由A處緩慢地拉至B處的過(guò)程中，球?qū)?xì)線的拉力如何變化，以及環(huán)對(duì)球的支持力如何變化？【答案】T減小FN不變【解析】對(duì)小球受力分析，構(gòu)建封閉的三角形，幾何三角形AOP與紅色的力三角形相似，對(duì)應(yīng)邊成比例；因?yàn)镻A減??；所以T減小，OA=OB所以FN不變；2.如圖所示是一個(gè)簡(jiǎn)易起吊設(shè)施的示意圖，AC是質(zhì)量不計(jì)的撐桿，A端與豎直墻之間用鉸鏈連接，一滑輪固定在A點(diǎn)正上方，C端吊一重物．現(xiàn)施加一拉力F將重物P緩慢向上拉，在AC桿達(dá)到豎直狀態(tài)前A．BC繩中的拉力FT越來(lái)越大B．BC繩中的拉力FT越來(lái)越小C．AC桿中的支持力FN越來(lái)越大D．AC桿中的支持力FN越來(lái)越小【答案】B【解析】對(duì)C點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，由平衡條件可知，將三個(gè)力按順序首尾相接，可形成如圖乙所示的閉合三角形．很容易發(fā)現(xiàn)，這三個(gè)力與△ABC的三邊始終平行，則，其中G、AC、AB均不變，BC逐漸減小，則由上式可知，F(xiàn)N不變，F(xiàn)T變?。?．如圖所示,小圓環(huán)A吊著一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個(gè)豎直放置的大圓環(huán)上,有一細(xì)線一端拴在小圓環(huán)A上,另一端跨過(guò)固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)B的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)質(zhì)量為m1的物塊.如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計(jì),繩子又不可伸長(zhǎng),若平衡時(shí)弦AB所對(duì)應(yīng)的圓心角為α,則兩物塊的質(zhì)量比m1∶m2應(yīng)為【答案】【解析】對(duì)小圓環(huán)環(huán)A進(jìn)行受力分析如圖甲所示；將A所受的力通過(guò)平移、延長(zhǎng)等手段放在一個(gè)封閉的三角形中如圖乙所示；在圖乙中根據(jù)構(gòu)造出來(lái)的紅色封閉三角形與幾何三角形AOB相似，根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例得：4.如圖，墻上有兩個(gè)釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點(diǎn)，另一端跨過(guò)光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩上距a端l/2的c點(diǎn)有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比為：【答案】C【解析】對(duì)平衡后C處的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖左圖所示：構(gòu)造封閉的三角形，如右圖所示，幾何三角形bCD與紅色的力三角形相似，根據(jù)對(duì)應(yīng)邊成比例得：相似形方法總結(jié)1、三力平衡作用下有兩種方法可以使用，根據(jù)題型特點(diǎn)判斷是矢量三角形法還是相似三角形法。2、這兩種方法有一個(gè)共同點(diǎn)—構(gòu)建矢量三角形。3、用矢量三角形法