【高考速递】突破6 绳上的活结、死结问题与活动杆、固定杆问题-高三微专题热点专题突破(Word版含解析)

  • 格式:doc
  • 大小:334.16 KB
  • 文档页数:6

第 1 页 共 6 页
“绳上的‘死结’和‘活结’模型”
“活动杆”与“固定杆”

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.

1. “活结”
“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.

2. “死结”
“死结”可理解为把绳子分成两段,且不可沿绳子移动的结点。“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。
第 2 页 共 6 页

死结的特点:
1.绳子的结点不可随绳移动
2.“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

【典例1】如图所示,将一细绳的两端固定于两竖直墙的A、B两点,通过一个光滑的
挂钩将某重物挂在绳上,下面给出的四幅图中有可能使物体处于平衡状态的是( )

【答案】C
【解析】由于重物是通过一个光滑的挂钩挂在绳上,绳子张力处处相等,而两边绳子的
合力大小等于物体的重力,方向竖直向上,由对称性可知两边绳子与竖直方向的夹角相等,
所以C正确。

【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,α>β,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F
B
第 3 页 共 6 页

C.FA一定小于F
B

D.FA与FB大小之和一定等于G
【答案】 B

【典例3】 如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直.杆
的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端
系一个重为G的物体,BO段细线与天花板的夹角为θ=30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下
列说法中正确的是( )

A.细线BO对天花板的拉力大小是
2G
B.a杆对滑轮的作用力大小是
2G
C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G
第 4 页 共 6 页

D.a杆对滑轮的作用力大小是G
【答案】 D

二、“活动杆”与“固定杆”
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“活动杆”
与“固定杆”.

所谓“活动杆”,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“固定杆”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。

【典例1】 甲、乙两图中的杆都保持静止,试画出甲、乙两图O点受杆的作用力的方
向.(O为结点)

图2-1-8
第 5 页 共 6 页

【答案】 如解析图所示
【解析】甲为自由杆,受力一定沿杆方向,如下图甲所示的FN1.乙为固定杆,受力由O
点所处状态决定,此时受力平衡,由平衡条件知杆的支持力FN2的方向与mg和F1的合力方
向相反,如下图乙所示.

【典例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】(1)2M2M1 (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】 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.
第 6 页 共 6 页

(3)图乙中,根据平衡方程有FTEGsin 30°=M2g,FTEGcos 30°=FNG,所以FNG=M2gcot 30°
=M2g,方向水平向右.