2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題系列之熱點(diǎn)專題突破 專題6 繩上的活結(jié)、死結(jié)問題與活動桿、固定桿問題學(xué)案.doc
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2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題系列之熱點(diǎn)專題突破 專題6 繩上的活結(jié)、死結(jié)問題與活動桿、固定桿問題學(xué)案.doc
“繩上的死結(jié)和活結(jié)模型”“活動桿”與“固定桿” 一、“活結(jié)”與“死結(jié)”繩是物體間連接的一種方式,當(dāng)多個物體用繩連接的時(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.1. “活結(jié)” “活結(jié)”可理解為把繩子分成兩段,且可以沿繩子移動的結(jié)點(diǎn)“活結(jié)”一般是由繩跨過滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的繩子雖然因“活結(jié)”而彎曲,但實(shí)際上是同根繩,所以由“活結(jié)”分開的兩段繩子上彈力的大小一定相等,兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的平分線 2. “死結(jié)” “死結(jié)”可理解為把繩子分成兩段,且不可沿繩子移動的結(jié)點(diǎn)?!八澜Y(jié)”一般是由繩子打結(jié)而形成的,“死結(jié)”兩側(cè)的繩子因打結(jié)而變成兩根獨(dú)立的繩子。 死結(jié)的特點(diǎn):1.繩子的結(jié)點(diǎn)不可隨繩移動2.“死結(jié)”兩側(cè)的繩子因打結(jié)而變成兩根獨(dú)立的繩子,因此由“死結(jié)”分開的兩端繩子上的彈力不一定相等【典例1】如圖所示,將一細(xì)繩的兩端固定于兩豎直墻的、兩點(diǎn),通過一個光滑的掛鉤將某重物掛在繩上,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【解析】由于重物是通過一個光滑的掛鉤掛在繩上,繩子張力處處相等,而兩邊繩子的合力大小等于物體的重力,方向豎直向上,由對稱性可知兩邊繩子與豎直方向的夾角相等,所以C正確?!镜淅?】 如圖所示,一輕繩的兩端分別固定在不等高的A、B兩點(diǎn),現(xiàn)用另一輕繩將一物體系于O點(diǎn),設(shè)輕繩AO、BO相互垂直,>,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( ) AFA一定大于GBFA一定大于FBCFA一定小于FBDFA與FB大小之和一定等于G【答案】 B 【典例3】 如圖所示,在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a,桿與天花板保持垂直桿的下端有一個輕滑輪O.另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處,細(xì)線跨過滑輪O,下端系一個重為G的物體,BO段細(xì)線與天花板的夾角為30.系統(tǒng)保持靜止,不計(jì)一切摩擦下列說法中正確的是( ) A細(xì)線BO對天花板的拉力大小是Ba桿對滑輪的作用力大小是Ca桿和細(xì)線對滑輪的合力大小是GDa桿對滑輪的作用力大小是G【答案】 D 二、“活動桿”與“固定桿”輕桿是物體間連接的另一種方式,根據(jù)輕桿與墻壁連接方式的不同,可以分為“活動桿”與“固定桿”. 所謂“活動桿”,就是用鉸鏈將輕桿與墻壁連接,其特點(diǎn)是桿上的彈力方向一定沿著桿的方向;而“固定桿”就是將輕桿固定在墻壁上(不能轉(zhuǎn)動),此時(shí)輕桿上的彈力方向不一定沿著桿的方向?!镜淅?】 甲、乙兩圖中的桿都保持靜止,試畫出甲、乙兩圖O點(diǎn)受桿的作用力的方向(O為結(jié)點(diǎn)) 圖218【答案】 如解析圖所示【解析】甲為自由桿,受力一定沿桿方向,如下圖甲所示的FN1.乙為固定桿,受力由O點(diǎn)所處狀態(tài)決定,此時(shí)受力平衡,由平衡條件知桿的支持力FN2的方向與mg和F1的合力方向相反,如下圖乙所示 【典例2】如圖甲所示,輕繩AD跨過固定的水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量M1的物體,ACB30;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EG拉住,EG與水平方向也成30,輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個質(zhì)量M2的物體,求: (1)輕繩AC段的張力FTAC與細(xì)繩EG的張力FTEG之比; (2)輕桿BC對C端的支持力;(3)輕桿HG對G端的支持力【答案】(1) (2)M1g 方向和水平方向成30指向右上方 (3)M2g 方向水平向右【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(diǎn)和G點(diǎn)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 (3)圖乙中,根據(jù)平衡方程有FTEGsin 30M2g,F(xiàn)TEGcos 30FNG,所以FNGM2gcot 30M2g,方向水平向右