精品试卷
专题11“活结”和“死结”、“动杆”和“定杆”模型
重难讲练1“活结”和“死结”问题1活结:当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时,由于滑轮或挂钩对绳无约束,因此绳上的力是相等的,即滑
轮只改变力的方向不改变力的大小,例如图乙中,两段绳中的拉力大小都等于重物的重力2死结:若结点不是滑轮,是固定点时,称为“死结”结点,则两侧绳上的弹力不一定相等“死结”
一般是由绳子打结而形成的,“死结”两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子。
死结的特点:a绳子的结点不可随绳移动b“死结”两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子,因此由“死结”分开的两端绳子上的弹力不一定相等2“动杆”和“定杆”问题1动杆:若轻杆用光滑的转轴或铰链连接,当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆,否则会引起杆的转动如图甲所示,若C为转轴,则轻杆在缓慢转动中,弹力方向始终沿杆的方向
2定杆:若轻杆被固定不发生转动,则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向如图乙所示【典例1】2016全国卷Ⅲ17如图所示,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球在a和b之间的细线上悬挂一小物块平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径不计所有摩擦小物块的质量为
mA2
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B23m
fCm
D2m
【答案】C
【解析】如图所示,
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【典例2】如图所示,一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点,现用另一轻绳将一物体系于O点,设轻绳AO、BO相互垂直,αβ,且两绳中的拉力分别为FA、FB,物体受到的重力为G,下列表述正确的是
A.FA一定大于G
B.FA一定大于FB
C.FA一定小于FB
D.FA与FB大小之和一定等于G
【答案】B
【解析】分析O点受力如图所示,由平衡条件可知,FA与FB的合力与G等大反向,因FA⊥FB,故FA、FB
均小于G;因αβ,故FAFB,B正确,A、C错误;由三角形两边之和大于第三边可知,FA+FB>G,D
错误.
【典例3】如图甲所示,轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量M1的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量M2的物体,求:
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1轻绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比;2轻杆BC对C端的支持力;3轻杆HG对G端的支持力.【答案】12MM122M1g方向和水平方向成30°指向右上方33M2g方向水平向右【解析】r