内容正文:
七、“动杆”和“定杆”与“活结”和“死结”问题--易错点、易混淆点突破
1.“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,两绳对BC杆弹力方向:始终沿BC杆的方向.
(2)定杆:若轻杆被固定不发生转动,图乙中,轻杆是插入墙中的,则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向,即CBm对轻杆A B的作用力就不一定沿BA方向。
2.“活结”和“死结”问题
(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”一般由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成。绳子虽然因“活结”而弯曲,但实际上“活结”两侧的绳子是同一根绳,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角平分线。
1.(2020·天津市南开中学月考)如图为两种形式的吊车的示意图,OA为可绕O点转动的轻杆,重量不计,AB为缆绳,当它们吊起相同重物时,杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、 Fb,则下列关系正确的是( )
A.Fa=Fb
B.Fa>Fb
C.Fa<Fb
D.大小不确定
答案:A
解析:对题图中的A点受力分析,则由图(a)可得Fa=Fa′=2mgcos 30°=mg,故Fa=Fb,A正确.,则Fb=Fb′=mg,由图(b)可得tan 30°=
2.(多选)如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆,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.现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓慢上拉,在AB杆达到竖直前( )
图11
A.绳子拉力不变
B.绳子拉力减小
C.AB杆受力增大
D.AB杆受力不变
答案:BD
解析:以B点为研究对象,受力分析如图所示,B点受重物的拉力FT1(等于重物的重力G)、轻杆的支持力FN和绳子的拉力FT2
由平衡条件得,FN和FT2的合力与FT1大小相等、方向相反,根据三角形相似可得:
==
又F=FT2,FT1=G
解得:
FN=·G·G,F=
∠BAO缓慢变小时,AB、AO保