平衡中的死结与活结
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二、“死结”与“活结”及动态平衡问题易错分析“死结”与“活结”的比较(1)“死结”可理解为把绳子分成两段,且不可以沿绳子移动的结点。
“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳,因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等。
(2)“活结”可理解为把绳子分成两段,且可以沿绳子移动的结点。
“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。
绳子虽然因“活结”而弯曲,但实际上是同一根绳,所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等,两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。
典例1 如图所示,AO 、BO 、CO 是完全相同的绳子,并将钢梁水平吊起,若钢梁足够重时,绳子AO 先断,则( )A.θ=120°B.θ>120°C.θ<120°D.不论θ为何值,AO 总是先断答案 C 以结点O 为研究对象,受力情况如图所示,根据对称性可知,BO 绳与CO 绳拉力大小相等,由平衡条件得,F AO =2F BO cos θ2,当钢梁足够重时,AO 绳先断,说明F AO >F BO ,则有2F BO cos θ2>F BO ,解得θ<120°,故选项C 正确。
典例2 (多选)(2016课标Ⅰ,19,6分)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O 点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b 。
外力F 向右上方拉b,整个系统处于静止状态。
若F 方向不变,大小在一定范围内变化,物块b 仍始终保持静止,则( )A.绳OO'的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化答案BD 系统处于静止状态,连接a和b的绳的张力大小T1等于物块a的重力Ga,C项错误;以O'点为研究对象,受力分析如图甲所示,T1恒定,夹角θ不变,由平衡条件知,绳OO'的张力T2恒定不变,A项错误;以b为研究对象,受力分析如图乙所示,则F N +T1cos θ+F sin α-Gb=0f+T1sin θ-F cos α=0FN、f均随F的变化而变化,故B、D项正确。
二、“死结”与“活结”及动态平衡问题易错分析“死结”与“活结”的比较(1)“死结”可理解为把绳子分成两段,且不可以沿绳子移动的结点。
“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳,因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等。
(2)“活结”可理解为把绳子分成两段,且可以沿绳子移动的结点。
“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。
绳子虽然因“活结”而弯曲,但实际上是同一根绳,所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等,两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。
典例1如图所示,AO、BO、CO是完全相同的绳子,并将钢梁水平吊起,若钢梁足够重时,绳子AO先断,则( )A.θ=120°B.θ>120°C.θ<120°D.不论θ为何值,AO总是先断答案 C 以结点O为研究对象,受力情况如图所示,根据对称性可知,BO绳与CO绳拉力,当钢梁足够重时,AO绳先断,说明F AO>F BO,则有2F BO 大小相等,由平衡条件得,F AO=2F BO cos ??2>F BO,解得θ<120°,故选项C正确。
cos ??2典例2(多选)(2016课标Ⅰ,19,6分)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。
外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。
若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则( )A.绳OO'的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化答案BD 系统处于静止状态,连接a和b的绳的张力大小T1等于物块a的重力G a,C 项错误;以O'点为研究对象,受力分析如图甲所示,T1恒定,夹角θ不变,由平衡条件知,绳OO'的张力T2恒定不变,A项错误;以b为研究对象,受力分析如图乙所示,则F N+T1cos θ+F sin α-G b=0f+T1sin θ-F cos α=0F N、f均随F的变化而变化,故B、D项正确。
物体的平衡专题(二)——“活结,死结”、“活杆,死杆”问题一、“活结,死结”问题分析1、如图所示,长为5m 的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m 的两杆的顶端A 、B 。
绳上挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为12N 的物体。
平衡时,绳中的张力T =_____2、如图所示,将一根不能伸长的柔软轻绳两端分别系于A 、B 两点上,一 物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳 子张力为F 1;将绳子B 端移到C 点,保持整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为F 2;将绳子B 端移到D 点,待整个系统达 到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子张力为F 3,不计摩擦,则( ) A .123θθθ== B .123θθθ=<C .123F F F >>D .123F F F =<3、如图所示,AO 、BO 和CO 三根绳子能承受的最大拉力相等,O 为结点,OB 与竖直方向夹角为θ,悬挂物质量为m 。
求:①OA 、OB 、OC 三根绳子拉力的大小 。
②A 点向上移动少许,重新平衡后,绳中张力如何变化? 4、如图所示,用绳AC 和BC 吊起一个物体,绳AC 与竖直方向的夹角为60°,能承受的最大拉力为100N 绳BC 与竖直方向的夹角为30°,能承受的最大拉力为150N.欲使两绳都不断,物体的重力不应超过多少?5. 如图所示,轻绳绕过一光滑的小圆柱B ,上端固定于A 点,下端系一重为200 N 的物体C ,AB 段绳子与竖直方向的夹角为60°,则绳中张力大小为____________ N ,小圆柱B 受到的压力大小为____________ N. 结论:对于结受力问题,首先应明确是结否固定,若不固定,则绳两端受力相等,沿绳子方向,若结固定,则绳两端受力不一定相等,也沿绳子方向,应根据实际情况(如受力平衡等)加以分析。
“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.【例1】(2016·全国卷Ⅲ·17)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( )A.m2B.√32mC.mD.2m【答案】C【解析】如图所示,圆弧的圆心为0,悬挂小物块的点为c,由于ab=R,则△aOb为等边三角形,同一条细线上的拉力相等, F T=mg,,合力沿Oc方向,则Oc为角平分线,由几何关系知,∠acb=120°,故线的拉力的合力与物块的重力大小相等,即每条线上的拉力F T= G=mg,,所以小物块质量为m,故C对.【例2】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:(1)轻绳AC段的张力F TAC与细绳EG的张力F TEG;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】(1)M12M2(2)M1g方向和水平方向成30°指向右上方(3)√3M2g方向水平向右【解析】题图甲和乙中的两个物体M₁、M₂都处于平衡状态,根据平衡的条件,首先判断与物体相连的细绳,其拉力大小等于物体的重力;分别取C点和G点为研究对象,进行受力分析如图甲和乙所示,根据平衡规律一一求解.(1)图甲中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M₁的物体,物体处于平衡状态,轻绳AC段的拉力F24c=F TCD=M1g图乙中由.F TEG sin30∘=M2g,得F TEG=2M2g.所以F14CF126=M12M2(2)图甲中,三个力之间的夹角都为120°,根据平衡规律有F AC=F DAC=Mg,方向和水平方向成30°,指向右上方.(3)图乙中,根据平衡方程有F TEG sin30∘=Mg,F TBG cos30∘=F XG,所以F NG=M2gcot30∘=√3M2g,方向水平向右.专项训练1.如图所示,当重物静止时,节点O受三段绳的拉力,其中AO沿水平方向,关于三段绳中承受拉力的情况,下列说法中正确的是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.三段绳承受的拉力一样大【答案】B【解析】以结点O为研究对象,分析受力情况,受力分析如图:由平衡条件得:T₁=Gtanθ,T2=Gcosθ,故T1小于T2,G小于T2;所以BO承受的拉力最大;故B正确。
高一物理:平衡重难点问题(1)班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、知识清单1.“死结”与“活结”模型(1)活结模型:跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳为同一根细绳,其两端张力大小相等.(2)死结模型:如几个绳端有“结点”,即几段绳子系在一起,谓之“死结”,那么这几段绳子的张力不一定相等.2.“死杆”与“活杆”模型(1)“死杆”:即轻质固定杆,它的弹力方向不一定沿杆的方向,作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得.(2)“活杆”:即一端有铰链相连的杆属于活动杆,轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向.3.绳杆组合问题4.活结移动问题5.定滑轮和动滑轮组合问题6. 轻环穿杆问题7. 自锁问题二、例题精讲8. (2011·海南)如图所示,墙上有两个钉子a 和b ,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物.在绳子距a 端l /2的c 点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比m 1/m 2为( ) A. 5 B .2 C.52 D. 29. 如图4为三种形式的吊车的示意图,OA 为可绕O 点转动的杆,重量不计,AB 为缆绳,当它们吊起相同重物时,杆OA 在三图中的受力F a 、F b 、F c 的关系是( ) A .F a >F c =F b B .F a =F b >F cC .F a >F b >F cD .F a =F b =F c 10.(2013•天心区校级模拟)如图,长为5m 的细绳的两端系于竖立在地面上相距为4m 的两杆的顶端A 、B .绳上挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为12N 的物体,平衡时,绳中的拉力为( ) A .10N B .12N C .16N D .20N11.(多选)[2017·天津卷] 如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点, 悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件, 当衣架静止时,下列说法正确的是( )A .绳的右端上移到b ′,绳子拉力不变B .将杆N 向右移一些,绳子拉力变大C .绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D .若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移12.如图7所示,A 、B 两物体的质量分别为m A 、m B ,且m A >m B ,整个系统处于静止状态.滑轮的质量和一切摩擦均不计,如果绳一端由Q 点缓慢地向左移到P 点,整个系统重新平衡后,物体A 的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是( ) A .物体A 的高度升高,θ角变大B .物体A 的高度降低,θ角变小C .物体A 的高度升高,θ角不变D .物体A 的高度不变,θ角变小13.如图4,AOB 为水平放置的光滑杆,∠AOB 等于60°,杆上分别套着两个质量都是m 的小环,两环由可伸缩的弹性绳连接,若在绳的中点C 施以沿∠AOB 的角平分线水平向右的拉力F ,缓慢地拉绳,待两环受力达到平衡时,绳对环的拉力T 跟F 的关系是( )A.T=F B.T >F C.T <F D.T=Fsin30°14.在机械设计中常用到下面的力学原理,如图所示,只要使连杆AB 与滑块m 所在平面间的夹角θ大于某个值,那么,无论连杆AB 对滑块施加多大的作用力,都不可能使之滑动,且连杆AB 对滑块施加的作用力越大,滑块就越稳定,工程力学上称为"自锁"现象.设滑块与所在平面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为使滑块能"自锁"应满足的条件是( ) A.μ≥tanθ B.μ≥cotθ C.μ≥sinθ D.μ≥cosθ三、自我检测15.(2014·海南)如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O 点,右端跨过位于O ′点的固定光滑轴悬挂一质量为M 的物体;OO ′段水平,长度为L ;绳子上套一可沿绳滑动的轻环.现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L .则钩码的质量为( ) A.22M B.32M C.2M D.3M16.如图2所示,杆BC 的B 端用铰链固定在竖直墙上,另一端C 为一滑轮.重物G 上系一绳经过滑轮固定于墙上A 点处,杆恰好平衡.若将绳的A 端沿墙缓慢向下移(BC 杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则( )A .绳的拉力增大,BC 杆受绳的压力增大B .绳的拉力不变,BC 杆受绳的压力增大 C .绳的拉力不变,BC 杆受绳的压力减小D .绳的拉力不变,BC 杆受绳的压力不变17.如图,将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A 、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子张力为F 1;将绳子B 端移至C 点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为F 2;将绳子B 端移至D 点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子张力为F 3;不计摩擦,则( )A .θ1=θ2=θ3B .θ1<θ2<θ3C .F 1>F 2>F 3D .F 1=F 2<F 318.(多选)如图所示,A 物体被绕过小滑轮P 的细线所悬挂,B 物体放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P 被一根细线系于天花板上的O 点;O ′是三根线的结点,bO ′水平拉着B 物体,cO ′沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态.若悬挂小滑轮的细线OP 上的张力是20 3 N ,取g =10 m/s 2,则下列说法中正确的是( ) A .弹簧的弹力为10 N B .A 物体的质量为2 kgC .桌面对B 物体的摩擦力为10 3 ND .OP 与竖直方向的夹角为60°19.(2016·全国卷Ⅲ) 如图1-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( )A.m 2B.32m C .m D .2m20.如图12所示,粗糙斜面P 固定在水平面上,斜面倾角为θ,在斜面上有一个小滑块Q 。
平衡中的死结与活结一、“活结”与“死结”绳是物体间连接的一种方式,当多个物体用绳连接的时候,其间必然有“结”的出现,根据“结”的形式不同,可以分为“活结”和“死结”两种。
“活结”是绳子间的一种光滑连接,其特点是结的两端同一绳上的张力相等;而“死结”是绳子间的一种固定连接,结的两端绳子上的张力不一定相等。
例1.建筑工人要将建筑材料运送到高处,常在楼顶装置一个定滑轮(图-1中未画出),用绳AB通过滑轮将建筑材料提到某一高处,为了防止材料与墙壁相碰,站在地面上的工人还另外用绳CD拉住材料,使它与竖直墙面保持一定的距离L不变。
若不计两根绳的重力,在提起材料的过程中,绳AC和CD的拉力T1和T2的大小变化情况是()A.T1增大、T2增大B.T1增大、T2不变C.T1增大、T2减小D.T1减小、T2减小解析:三根绳子连接于C点不动,所以属于“死结”的问题,三根绳上的张力不相等,画出C点的受力如图-2所示,因材料在上升过程中与墙保持L的距离不变,所以上升过程中α和β均增大,由力的平行四边形定则可知,T1、T2均增大,所以正确答案为A。
例2.如图-3所示,相距4m的两根固定柱子拴上一根长5m的细绳,小滑轮及绳子的质量、摩擦均不计。
当滑轮上吊一重180N的重物时,求绳子中的张力?解析:因滑轮可以在绳上自由滑动,所以滑轮与绳接触的点为“活结”,跨过滑轮的两段绳子上的张力相等,画出其受力如图-4所示。
由几何关系知:,所以α=530,绳中的张力:F=N=150N。
二、“活杆”与“死杆”轻杆是物体间连接的另一种方式,根据轻杆与墙壁连接方式的不同,可以分为“活杆”与“死杆”。
所谓“活杆”,就是用铰链将轻杆与墙壁连接,其特点是杆上的弹力方向一定沿着杆的方向;而“死杆”就是将轻杆固定在墙壁上(不能转动),此时轻杆上的弹力方向不一定沿着杆的方向。
例3.如图-5所示,绳与杆均轻质,承受弹力的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端吊一重物。
二、“死结”与“活结”的比较 1.“死结”可理解为把绳子分成两段,且不可以沿绳子移动的结点。
“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳,因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等。
2.“活结”可理解为把绳子分成两段,且可以沿绳子移动的结点。
“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。
绳子虽然因“活结”而弯曲,但实际上是同一根绳,所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等,两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。
例3 如图(a),轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住一个质量为M 1的物体,∠ACB=30°;图(b)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 端用细绳GF 拉住一个质量为M 2的物体。
则下列说法中正确的是( )A.图(a)中BC 杆对滑轮的作用力为M 1g 2B.图(b)中HG 杆受到的作用力为M 2gC.细绳AC 段的张力F AC 与细绳EG 的张力F EG 之比为1∶1D.细绳AC 段的张力F AC 与细绳EG 的张力F EG 之比为M 1∶2M 2答案 D解析 图(a)中物体处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物体相连的细绳的拉力大小等于物体的重力大小,取滑轮为研究对象,进行受力分析,如图所示。
绳AC 段的拉力大小为:F AC =F CD =M 1g由几何关系得BC 杆对滑轮的作用力F C =F AC =M 1g方向与水平方向成30 °角斜向右上方图(b)中物体处于平衡状态,与物体相连的轻绳的拉力大小等于物体的重力,取G点为研究对象,进行受力分析,如图所示。
由F EG sin 30°=F GF=M2g得F EG=2M2g由F EG cos 30°-F G=03解得F G=2M2g cos 30°=M2g方向水平向右3则HG杆受到的作用力为M2g。
受力平衡问题中 死结 和 活结 模型ʏ孟德飞受力平衡问题中的绳模型是近年高考题中常考的模型㊂靠跨过滑轮或者绕过光滑杆㊁光滑钩等把绳子分成两段,且可以沿着绳子移动的结点称为 活结 ;而把绳子系在某位置且该结点不会沿绳子移动,这样把绳子分成两段的结点称为 死结 ㊂这类模型中的 死结 和 活结 问题考查的知识点丰富,题型变式多样,对同学们的思维能力要求高,是同学们学习的难点,同学们碰到这类问题时普遍有畏难情绪㊂但同学们如果掌握了该类问题的共性,也就是掌握其规律,再解答这类问题时就会容易得多㊂ 图1题型示例:如图1甲所示,右端固定有定滑轮的水平轻杆B C ,细绳左端固定在A 点,一质量为M 1的物体通过细绳挂在定滑轮上,其中øA C B =30ʎ;在图乙中,轻杆H G 一端用铰链(可让杆旋转)固定在竖直墙上,用固定在E 点的细绳拉住杆右端的G 点,也让E G 与水平方向成30ʎ,在G 点挂一质量为M 2的物体㊂求:(1)A C 绳与E G 段绳上的拉力之比;(2)绳在C 端对轻杆B C 的压力;(3)轻杆H G 所受到的压力㊂ 图2过程分析:(1)图甲中,物体M 1处于平衡状态,细绳A D 跨过定滑轮分成A C 段和C D 段,C 点是同一根上可移动的活结㊂由活结特点可知,绳子两端拉力相等且等于物体M 1的重力,即A C 段的拉力F T A C =F T C D =M 1g ㊂图乙中由F T EG s i n 30ʎ=M 2g ,得F T E G =2M 2g ㊂所以F T A C F T E G =M 12M 2㊂(2)要求绳在C 端对轻杆B C 的压力,需对结点C 进行受力分析㊂根据图2甲中的几何关系可知,三个力之间互成120ʎ的夹角㊂再根据平衡关系,可得F T A C =F N C =M 1g ,力的作用是相互的,压力方向与水平方向成30ʎ角指向左下方㊂(3)图乙中,对结点G 进行受力分析,根据共点力的受力平衡关系和几何关系,有F T E G s i n 30ʎ=M 2g ,F T E G c o s 30ʎ=F N G ,所以F N G =M 2g c o t 30ʎ=3M 2g ,压力方向水平向左㊂规律总结:在图2甲中,结点可以沿着绳子移动,这样的 活结 一般是由绳跨过滑轮或者绕过光滑杆㊁光滑钩等把绳子分成两段而形成的㊂因为两段绳实际上是同一根绳,在 活结 处由于弯曲而分开的两段绳上张力的大小相等㊂两分力和合力根据平行四边形定则构成菱形,菱形的对角线是两边夹角的角平分线㊂因此,两段绳子合力的方向就沿着两段绳子夹角的平分线㊂如图2乙所示,把绳子系在某位置且该结点不会沿绳子移动,这样把绳子分成两段的结点称为 死结㊂ 死结 两边的轻绳因结点不可移动而变成了两根受力相互独立的绳,要求解两段绳子上的弹力,要先根据力平行四边形定则进行力的合成与分解,再找几何关系来处理㊂因此,与 活结 不同的是,两段绳上张力不一定相等㊂综上所述,在受力平衡问题中, 死结活结 模型分析过程一般为:先明确研究对象,识别是符合 死结 还是 活结 模型;再根据 死结 活结 模型的解答规律来求解㊂在 活结 中,由结点分开的两段绳上张力的大小一定相等,且两段绳合力方向沿着其夹角的平分线㊂ 死结 分开的两段绳子要根据力平行四边形定则进行力的合成与分解,找出几何关系后分别求出两个力的大小和方向㊂作者单位:云南民族大学附属中学57基础物理 障碍分析 自主招生 2020年7 8月。
【专题+学案】共点力的平衡“活节,死节二“活杆,死杆”问题【高考考点】1、“活结”与“死结”绳是物体间连接的一种方式,当多个物体用绳连接的时候,艮间必然有“结”的岀现,根据"结”的形式不同,可以分为"活结”和“死结”两种。
“活结”是绳子间的一种光滑连接,英特点是结的两端同一绳上的张力相等:而“死结”是绳子间的一种固左连接,结的两端绳子上的张力不一泄相等。
2、“活杆”与“死杆”死杆是不可转动,所以杆所受弹力的方向不沿杆方向.活杆是可以转动的杆所以杆所受弹力的方向沿杆方向。
(一)“死节”和“活节”问题。
1.如图所示,长为5加的细绳的两端分别系于竖立在地而上的相距为4加4 m绳上挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为12 N的物体,平衡时绳中的张力为多大?当A点向上移动少许,重新平衡后,绳与水平而夹角、绳中张力如何变化?2•如图所示,AO、B0和CO三根绳子能承受的最大拉力相等,O为结点,0B与竖直方向夹角为亠悬挂物质蚩:为m。
求:①OA. OB、OC三根绳子拉力的大小。
占②A点向上移动少许,重新平衡后,绳中张力如何变化?4•如图所示,用绳AC和BC吊起一个物体,绳AC与竖直方向的夹角为60。
,能承受的最大拉力为100N绳BC与竖直方向的夹角为30。
,能承受的最大拉力为150N.欲使两绳都不断,物体的重力不应超过多少?5.如图所示,轻绳绕过一光滑的小圆柱B,上端固泄于A点,下端系一重为200 N的物体C, AB段绳子与竖直方向的夹角为60。
,则绳中张力大小为______________________ N,小圆柱B受到的压力大小为___________ N.(二)“死杆”和“活杆”问题。
3.如图所示,质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点,轻杆OB可绕B点转动,求细绳OA中张力T大小和轻杆OB受力N大小。
4.如图所示,水平横梁一端&插在墙壁内,另一端装有小滑轮& 一轻绳一端C固龙于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m = lQkg的重物,ZCBA = 30\(g取10/V/kg)则滑轮受到绳子作用力为【】A. 50/VB. 50^3 N C・100 N D・ 100^3 N针对训练题1.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC 能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中0B是水平的,A端.B端固左。