内容正文:
高考易错点解读和针对训练
第二章 相互作用
易错点2.4 死结和活结
易错点解读
“死结” 模型与“活结” 模型
“活结”和“死结”模型分析
模型结构
模型解读
模型特点
“活结”模型
“活结”把绳子分为两段,且可沿绳移动,“活结”一般由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩而形成,绳子因“活结”而弯曲,但实际为同一根绳
“活结”两侧的绳子上的张力大小处处相等
“死结”模型
“死结”把绳子分为两段,且不可沿绳移动,“死结”两侧的绳因结而变成两根独立的绳
“死结”两侧的绳子上张力不一定相等
【典例剖析】
【典例1】(2023·烟台模拟)在如图所示的装置中,两物体A、B的质量分别为m1、m2,悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径,不计一切摩擦,整个装置处于静止状态。由图可知( )
A.α可能大于β B.m1一定大于m2
C.m1一定小于2m2 D.m1可能大于2m2
【针对性训练】
1. 如图所示,将三段轻绳相结于O点,其中OA绳的一端拴在墙上,OB绳的下方悬挂甲物体,OC绳跨过光滑定滑轮悬挂乙物体。OC绳与竖直方向的夹角为α=70°。OA绳与竖直方向的夹角为β(未知)。若甲、乙两物体的质量均为m=2 kg,重力加速度g取10 m/s2,sin 55°≈0.82。根据所学的知识,不需计算,推理出OA绳的拉力约为( )
A.16 N B.23 N C.31 N D.41 N
2. 如图所示,开口向下的“”形框架两侧竖直杆光滑固定,上面水平横杆中点固定一定滑轮。两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过光滑定滑轮相连,并处于静止状态,此时连接滑块A的绳与水平方向夹角为θ,连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ,则A、B两滑块的质量之比为( )
图6
A.1∶2cos θ B.2cos θ∶1
C.2sin θ∶1 D.1∶2sin θ
3. 如图所示,在竖直平面内有固定的半径为R的半圆轨道,其两端点M、N连线水平。将一轻质小环A套在轨道上,一细线穿过轻环,一端系在M点,另一端系一质量为m的小球,小球恰好静止在图示位置。不计一切摩擦,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.细线对M点的拉力大小为mg
B.轨道对轻环的支持力大小为mg
C.细线对轻环的作用力大小为mg
D.图示位置时MA=R
4 (2022·山东菏泽高三下学期一模)如图所示,阳台上有一个用于晾灌肠的光滑曲杆AOB,直杆OA和OB的夹角,细绳一端固定在A点,另一端与套在曲杆AOB上的轻环Q连接,用性钩挂上质量为m的灌肠时,轻环Q从曲杆O处沿OB滑下(轻环不滑出OB杆),重力加速度为g,当灌肠重新平衡后轻绳的张力大小为( )
A. B. C. mg D.
5.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
6 如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端通过光滑的定滑轮与物体丙相连,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若β=55°,则( )
A. α>β B.α<β
C.丙的质量小于甲的质量 D.丙的质量大于甲的质量
7 如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°,则β等于( )
A. 45° B. 55° C. 60° D. 70°
8.(2023·四川省内江市第六中学模拟预测)如图所示,木块、和沙桶通过不可伸长的轻质细绳和轻质光滑滑轮连接,处于静止状态。其中细绳的端与滑轮的转轴连接,端固定于天花板上。现向沙桶内加入少量沙子后,系统再次处于平衡状态。下列关于各物理量变化的说法,正确的是( )
A.斜面对木块的摩擦力增大
B.细绳对沙桶的拉力不变
C.地面对斜面体的支持力增大
D.绳与竖直方向的夹角增大
9. (2024安徽芜湖重点高中二模)如图所示,光滑圆环竖直固定,ac为水平直径,bd为竖直直径,一根轻绳P端固定在竖直墙面上,轻绳跨过圆环后另一端Q与重物B相连,轻质动滑轮挂在轻绳上,动滑轮下吊着重物A,Pbd所在平面与圆环所在平面垂直,A、B均处于静止状态,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 若将竖直圆环向右平移,则PQ绳中拉力变大
B. 若将竖直圆环向右平移,则PQ绳对圆环拉力不变
C. 若将轻绳Q端悬系在竖直圆环上,则悬点从a到b移动的过程中绳中拉力保持不变
D. 若将轻绳Q端悬系在竖直圆环上,则悬点从a到b移动的过程中绳中拉力一直增加
10. (2024湖北武汉江岸区调考)如图所示,质量为的均质细直杆AB竖直立于光滑水平面上,一根不可伸长的轻绳一端固定于点,另一端跨过光滑定滑轮连接质量为的物体E,轻绳AD部分始终保持水平。另一弹性轻绳AC两端分别固定于点和地面上的点。整个系统处于静止状态,此时AC绳与AB杆夹角,已知重力加速度为。则( )
A. 此时弹性绳AC中的拉力大小等于
B. 此时地面对AB杆的支持力大小等于
C. 将点向左平移一小段距离,系统仍保持静止,则地面对AB杆的支持力大小不变
D. 将点向右平移一小段距离,系统仍保持静止,则弹性绳AC拉力大小增大
。
11. (2024宁夏银川一中第六次月考)工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A. 轻绳的张力大小一直不变 B. 轻绳的张力先变大后变小
C. 轻绳的张力先变小后变大 D. 轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
12. (2024湖南名校联合体第四次联考)如图所示,两根直杆M、N竖直固定,一根长度一定的轻绳绕过动滑轮,一端固定在M杆上,另一端连接在套在N杆上的光滑圆环上,动滑轮上吊着一个重物,现给圆环施加一个竖直向上的拉力F,使重物缓慢上移,则在重物上移的过程中( )
A. 轻绳上张力越来越小 B. 轻绳上张力越来越大
C. 拉力F越来越小 D. 拉力F大小不变
13. (2024年1月福建部分重点高中期末) 如图所示,长度为的光滑轻质晾衣绳,两端分别固定在两根竖直杆的A、B两点,衣服通过衣架的挂钩悬挂在绳上并处于静止状态,此时两竖直杆间的距离为,绳子张力为。保持A、B端在杆上位置不动,将杆平移到虚线位置时,此时两竖直杆间的距离为,绳子张力为,下列判断正确的是( )
A
B.
C. 保持两竖直杆间的距离为不变时,仅将B端移到位置,绳子张力变小
D. 保持两竖直杆间的距离为不变时,仅将B端移到位置,绳子张力不变
。
14. (2024河南漯河高中期末质检)如图所示,两硬竹竿竖直插在水平地面的A、B两点,竿间拴接一长度大于两竿间距的轻绳,光滑的轻滑轮放在轻绳上,下端悬吊一物体,开始时绳与竹竿的悬点M、N等高图中,则下列说法正确的是( )
A. 图中左侧细绳的拉力小于右侧细绳的拉力
B. 仅将右侧的N点沿竖直方向升高少许,两侧细绳的拉力大小不变
C. 仅将左侧竹竿以A点为轴顺时针方向转过一个小角度,两侧细绳的拉力减小
D. 仅将两竹竿分别以A、B为轴逆时针方向转过相同的小角度,两侧细绳的拉力增大
15. (2024安徽安庆市二中第四次质检)如图所示,两竖直杆P、Q相距L,把长为2L的细绳两端系在P、Q两杆上,结点分别为A、B,忽略打结对绳长的影响,用光滑轻质挂钩把质量为m的重物挂在绳上,重物可看作质点,对下列操作的判断正确的是( )
A. 仅缓慢下移结点B,重物的运动轨迹是直线
B. 仅缓慢向右移动Q杆,重物的运动轨迹是直线
C. 仅将结点B缓慢下移距离y,重力对重物做功为
D. 仅缓慢向右移动Q杆过程中,细绳的张力始终为
16. (2024陕西咸阳一模)如图所示,用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点,一根轻绳跨过滑轮,绳的一端拴在井中的水桶上,人用力拉绳的另一端,滑轮中心为O点,人所拉绳子与OA的夹角为,拉水桶的绳子与OA的夹角为。人拉绳沿水平地面向左运动,把井中质量为m的水桶缓慢提上来,人的质量为M,重力加速度大小为g,在此过程中,以下说法正确的是( )
A. 不一定等于
B. 吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大
C. 地面对人的摩擦力逐渐变小
D. 地面对人的支持力逐渐变大
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高考易错点解读和针对训练
第二章 相互作用
易错点2.4 死结和活结
易错点解读
“死结” 模型与“活结” 模型
“活结”和“死结”模型分析
模型结构
模型解读
模型特点
“活结”模型
“活结”把绳子分为两段,且可沿绳移动,“活结”一般由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩而形成,绳子因“活结”而弯曲,但实际为同一根绳
“活结”两侧的绳子上的张力大小处处相等
“死结”模型
“死结”把绳子分为两段,且不可沿绳移动,“死结”两侧的绳因结而变成两根独立的绳
“死结”两侧的绳子上张力不一定相等
【典例剖析】
【典例1】(2023·烟台模拟)在如图所示的装置中,两物体A、B的质量分别为m1、m2,悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径,不计一切摩擦,整个装置处于静止状态。由图可知( )
A.α可能大于β B.m1一定大于m2
C.m1一定小于2m2 D.m1可能大于2m2
易错分析:本题涉及的是受力分析中的“活结”问题,此类问题一般是通过滑轮或挂钩等将物体悬挂在绳子上,其特点是滑轮或挂钩可以在绳子上自由滑动,绳子对滑轮或挂钩没有约束力,因此绳子上的张力大小处处相等,即滑轮或挂钩只能改变绳子上张力的方向,而不会改变张力的大小,抓住以上特点,就可以有效避免在“活结”问题上出现错误。
【答案】 C
【解析】 绳子通过定滑轮和动滑轮相连,绳子各处的拉力相等,因整个装置处于静止状态,故绳子的拉力等于B的重力m2g,对动滑轮进行受力分析,在水平方向上有Tsin α=Tsin β,所以α=β,在竖直方向上有Tcos α+Tcos β=m1g,而T=m2g,则有2m2gcos α=m1g,所以m1一定小于2m2,选项C正确,A、B、D错误。
【针对性训练】
1. 如图所示,将三段轻绳相结于O点,其中OA绳的一端拴在墙上,OB绳的下方悬挂甲物体,OC绳跨过光滑定滑轮悬挂乙物体。OC绳与竖直方向的夹角为α=70°。OA绳与竖直方向的夹角为β(未知)。若甲、乙两物体的质量均为m=2 kg,重力加速度g取10 m/s2,sin 55°≈0.82。根据所学的知识,不需计算,推理出OA绳的拉力约为( )
A.16 N B.23 N C.31 N D.41 N
答案 B
解析 甲、乙两物体的质量均为m=2 kg,则OC绳的拉力与OB绳的拉力均为20 N,这两个力的合力与OA绳的拉力大小相等,方向相反。由几何关系可知OC绳的拉力与OB绳的拉力夹角为110°,而夹角为120°大小均为20 N的两个力的合力大小为20 N,所以OC绳的拉力与OB绳的拉力的合力略比20 N大。由于OA绳的拉力大小等于OC绳与OB绳拉力的合力,所以可推理出OA绳的拉力约为23 N,故B正确。
2. 如图所示,开口向下的“”形框架两侧竖直杆光滑固定,上面水平横杆中点固定一定滑轮。两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过光滑定滑轮相连,并处于静止状态,此时连接滑块A的绳与水平方向夹角为θ,连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ,则A、B两滑块的质量之比为( )
图6
A.1∶2cos θ B.2cos θ∶1
C.2sin θ∶1 D.1∶2sin θ
答案 A
解析 对两个滑块分别受力分析,如图所示,根据平衡条件可知,mAg=F1sin θ,mBg=F2sin 2θ,又F1=F2,因此==,A正确。
3. 如图所示,在竖直平面内有固定的半径为R的半圆轨道,其两端点M、N连线水平。将一轻质小环A套在轨道上,一细线穿过轻环,一端系在M点,另一端系一质量为m的小球,小球恰好静止在图示位置。不计一切摩擦,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.细线对M点的拉力大小为mg
B.轨道对轻环的支持力大小为mg
C.细线对轻环的作用力大小为mg
D.图示位置时MA=R
答案 BD
解析 轻环两边细线的拉力大小相等,均为T=mg,则细线对M点的拉力大小为mg,故A错误;轻环两侧细线的拉力与轻环对半圆轨道的压力的夹角相等,设为θ,由OA=OM得∠OMA=∠MAO=θ,则3θ=90°,得θ=30°,轻环受力平衡,则轨道对轻环的支持力大小FN=2mgcos θ=mg,故B正确;细线对轻环的作用力是轻环两侧细线拉力的合力,大小为FN′=FN=mg,此时MA=2Rcos θ=R,故C错误,D正确。
4 (2022·山东菏泽高三下学期一模)如图所示,阳台上有一个用于晾灌肠的光滑曲杆AOB,直杆OA和OB的夹角,细绳一端固定在A点,另一端与套在曲杆AOB上的轻环Q连接,用性钩挂上质量为m的灌肠时,轻环Q从曲杆O处沿OB滑下(轻环不滑出OB杆),重力加速度为g,当灌肠重新平衡后轻绳的张力大小为( )
A. B. C. mg D.
【答案】B
【解析】如图所示,同一根绳上拉力处处相等,故合力在夹角平分线上,处于静止状态时,Q处绳子必垂直于杆,否则不可能平衡,由几何关系得θ=30°
当灌肠重新平衡,由几何关系,受力分析可得,在竖直方向上
则,故选项B正确。
5.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
【答案】AB
【解析】如图所示,两个绳子是对称的,与竖直方向夹角是相等的。
假设绳子的长度为x,则有绳子一端在上下移动的时候,绳子的长度不变,两杆之间的距离不变,则θ角度不变。
两个绳子的合力向上,大小等于衣服的重力,由于夹角不变,所以绳子的拉力不变,A正确,C错误;当N向右移动后,根据,即L变大,绳长不变,所以θ角减小,绳子与竖直方向的夹角变大,绳子的拉力变大,B正确;绳长和两杆距离不变的情况下,θ不变,所以挂的衣服质量变化,不会影响悬挂点的移动,D错误。
6 如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端通过光滑的定滑轮与物体丙相连,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若β=55°,则( )
A. α>β B.α<β
C.丙的质量小于甲的质量 D.丙的质量大于甲的质量
【答案】AD
【解析】设甲、乙的质量均为m,丙的质量为M。对结点O受力分析如图所示,根据平衡条件可知OC绳的拉力与OA、OB两绳拉力的合力平衡,而OA和OB两绳的拉力大小相等,根据对称性可知OC的反向延长线过∠AOB的平分线,根据几何关系可知解得结点O受到的三个拉力构成一封闭的矢量三角形,根据正弦定理有所以故AD正确,BC错误。故选AD。
7 如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°,则β等于( )
A. 45° B. 55° C. 60° D. 70°
【答案】B
【解析】由于甲、乙两物体质量相等,则设它们的质量为m,对O点进行受力分析,下面绳子的拉力mg,右边绳子的拉力mg ,左边绳子的拉力F ,如图所示:
因处于静止状态,依据力的平行四边形定则,则有:
竖直方向: mgcos70°+Fcosβ=mg
水平方向:mgsin70°=Fsinβ
因α=70°, 联立上式,解得:β=55°,B正确。
8.(2023·四川省内江市第六中学模拟预测)如图所示,木块、和沙桶通过不可伸长的轻质细绳和轻质光滑滑轮连接,处于静止状态。其中细绳的端与滑轮的转轴连接,端固定于天花板上。现向沙桶内加入少量沙子后,系统再次处于平衡状态。下列关于各物理量变化的说法,正确的是( )
A.斜面对木块的摩擦力增大
B.细绳对沙桶的拉力不变
C.地面对斜面体的支持力增大
D.绳与竖直方向的夹角增大
【答案】D
【解析】以沙桶为对象,根据受力平衡可知,细绳对沙桶的拉力等于沙与沙桶的重力,可知向沙桶内加入少量沙子后,细绳对沙桶的拉力变大,B错误;
以木块为对象,由于不清楚绳子拉力与木块重力沿斜面向下的分力之间的大小关系,故斜面对木块的摩擦力方向可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,向沙桶内加入少量沙子后,细绳对的拉力变大,斜面对木块的摩擦力可能减小,也可能增大,甚至可能大小不变,A错误;
以木块为对象,设木块两边绳子与竖直方向的夹角为,根据受力平衡可得
向沙桶内加入少量沙子后,细绳拉力变大,可知变小,变大,以端滑轮为研究对象,根据受力平衡可知,绳与竖直方向的夹角为,故绳与竖直方向的夹角增大,D正确;以木块和斜面为整体,根据受力平衡可得
可知向沙桶内加入少量沙子后,地面对斜面体的支持力不变,C错误。故选D。
9. (2024安徽芜湖重点高中二模)如图所示,光滑圆环竖直固定,ac为水平直径,bd为竖直直径,一根轻绳P端固定在竖直墙面上,轻绳跨过圆环后另一端Q与重物B相连,轻质动滑轮挂在轻绳上,动滑轮下吊着重物A,Pbd所在平面与圆环所在平面垂直,A、B均处于静止状态,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 若将竖直圆环向右平移,则PQ绳中拉力变大
B. 若将竖直圆环向右平移,则PQ绳对圆环拉力不变
C. 若将轻绳Q端悬系在竖直圆环上,则悬点从a到b移动的过程中绳中拉力保持不变
D. 若将轻绳Q端悬系在竖直圆环上,则悬点从a到b移动的过程中绳中拉力一直增加
【参考答案】B
【名师解析】
重物A、B均处于静止状态,对B,根据平衡条件可得
对A,设绳子间的夹角为,根据平衡条件可得
可知拉力T和绳子间夹角均保持不变,故A错误,B正确;
若将轻绳Q端固定在竖直圆环上,则悬点a到b移动的过程中,悬点之间的水平距离变小,绳间夹角逐渐减小,绳中拉力逐渐减小,故CD错误。
10. (2024湖北武汉江岸区调考)如图所示,质量为的均质细直杆AB竖直立于光滑水平面上,一根不可伸长的轻绳一端固定于点,另一端跨过光滑定滑轮连接质量为的物体E,轻绳AD部分始终保持水平。另一弹性轻绳AC两端分别固定于点和地面上的点。整个系统处于静止状态,此时AC绳与AB杆夹角,已知重力加速度为。则( )
A. 此时弹性绳AC中的拉力大小等于
B. 此时地面对AB杆的支持力大小等于
C. 将点向左平移一小段距离,系统仍保持静止,则地面对AB杆的支持力大小不变
D. 将点向右平移一小段距离,系统仍保持静止,则弹性绳AC拉力大小增大
【参考答案】D
【名师解析】
.对点A,水平方向受力平衡
解得
A错误;
对杆受力分析,如图
可得
B错误;
C.将C点向左平移一小段距离,系统仍保持静止,则变大,由上述分析,地面对杆的支持力
变小,C错误;
将C点向右平移一小段距离,系统仍保持静止,则变小,弹性绳AC拉力
增大,D正确。
。
11. (2024宁夏银川一中第六次月考)工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A. 轻绳的张力大小一直不变 B. 轻绳的张力先变大后变小
C. 轻绳的张力先变小后变大 D. 轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
【参考答案】B
【名师解析】
如图
设轻绳的夹角为,则轻绳上的拉力
当甲缓慢站起至站直的过程中轻绳间的夹角先变大,当杆水平时轻绳间夹角最大,然后变小,轻绳的张力先变大后变小,故B正确,ACD错误。
12. (2024湖南名校联合体第四次联考)如图所示,两根直杆M、N竖直固定,一根长度一定的轻绳绕过动滑轮,一端固定在M杆上,另一端连接在套在N杆上的光滑圆环上,动滑轮上吊着一个重物,现给圆环施加一个竖直向上的拉力F,使重物缓慢上移,则在重物上移的过程中( )
A. 轻绳上张力越来越小 B. 轻绳上张力越来越大
C. 拉力F越来越小 D. 拉力F大小不变
【参考答案】D
【名师解析】
由于两杆间距离不变,绳长不变,根据几何关系可知,滑轮两边轻绳与竖直方向的夹角相等,
则夹角不变,根据力的平衡可知,绳上的拉力始终不变,对环研究可知,根据力的平衡,拉力F不变。
故选D。
13. (2024年1月福建部分重点高中期末) 如图所示,长度为的光滑轻质晾衣绳,两端分别固定在两根竖直杆的A、B两点,衣服通过衣架的挂钩悬挂在绳上并处于静止状态,此时两竖直杆间的距离为,绳子张力为。保持A、B端在杆上位置不动,将杆平移到虚线位置时,此时两竖直杆间的距离为,绳子张力为,下列判断正确的是( )
A
B.
C. 保持两竖直杆间的距离为不变时,仅将B端移到位置,绳子张力变小
D. 保持两竖直杆间的距离为不变时,仅将B端移到位置,绳子张力不变
【参考答案】AD
【名师解析】
.设绳子和竖直杆的夹角为,两竖直杆之间的距离为d,由几何关系可得
绳子张力为,衣服的质量为,对衣服由物体的平衡可得
当时
当时
联立得
故A正确、B错误;
CD.当两竖直杆的距离为时
故C错误,D正确。
。
14. (2024河南漯河高中期末质检)如图所示,两硬竹竿竖直插在水平地面的A、B两点,竿间拴接一长度大于两竿间距的轻绳,光滑的轻滑轮放在轻绳上,下端悬吊一物体,开始时绳与竹竿的悬点M、N等高图中,则下列说法正确的是( )
A. 图中左侧细绳的拉力小于右侧细绳的拉力
B. 仅将右侧的N点沿竖直方向升高少许,两侧细绳的拉力大小不变
C. 仅将左侧竹竿以A点为轴顺时针方向转过一个小角度,两侧细绳的拉力减小
D. 仅将两竹竿分别以A、B为轴逆时针方向转过相同的小角度,两侧细绳的拉力增大
【参考答案】BC
【名师解析】
如图
设绳中拉力为,由几何关系,可得
为绳长,为杆间距离,则有
A.动滑轮对应为绳的活结,则其两端绳的拉力大小相等,故A错误;
B.若仅将右侧的N点沿竖直方向升高少许,,均不变,则不变,可知拉力大小保持不变,故B正确;
C.若仅将左侧竹竿以A点为轴顺时针方向转过一个小角度,不变,减小,减小,增大,则两侧细绳的拉力减小,故C正确;
D.若仅将两竹竿分别以A、B为轴逆时针方向转过相同的小角度,则,均不变,则不变,两侧细绳的拉力不变,故D错误。
15. (2024安徽安庆市二中第四次质检)如图所示,两竖直杆P、Q相距L,把长为2L的细绳两端系在P、Q两杆上,结点分别为A、B,忽略打结对绳长的影响,用光滑轻质挂钩把质量为m的重物挂在绳上,重物可看作质点,对下列操作的判断正确的是( )
A. 仅缓慢下移结点B,重物的运动轨迹是直线
B. 仅缓慢向右移动Q杆,重物的运动轨迹是直线
C. 仅将结点B缓慢下移距离y,重力对重物做功为
D. 仅缓慢向右移动Q杆过程中,细绳的张力始终为
【参考答案】A
【名师解析】
选项A.如图
由平衡关系可知
可知
根据几何关系可知
可得
既AO与竖直方向的夹角始终是30°,所以仅缓慢下移结点B,重物的运动轨迹是直线,故A正确;
B.由几何关系可知
则
仅缓慢向右移动Q杆,MN变大,则α变大,重物的运动轨迹是曲线,故B错误;
C.仅缓慢把结点B下移距离y,如图
由几何关系可知
重力对重物做功为
故C错误;
D.由受力平衡可得
又
可得
仅缓慢向右移动Q杆过程中,变大,则张力变大,故D错误。
16. (2024陕西咸阳一模)如图所示,用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点,一根轻绳跨过滑轮,绳的一端拴在井中的水桶上,人用力拉绳的另一端,滑轮中心为O点,人所拉绳子与OA的夹角为,拉水桶的绳子与OA的夹角为。人拉绳沿水平地面向左运动,把井中质量为m的水桶缓慢提上来,人的质量为M,重力加速度大小为g,在此过程中,以下说法正确的是( )
A. 不一定等于
B. 吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大
C. 地面对人的摩擦力逐渐变小
D. 地面对人的支持力逐渐变大
【参考答案】D
【名师解析】
水桶慢慢上升,绳子拉力始终等于水桶的重力,对滑轮受力分析可得
垂直于方向有
可得
沿方向有
故始终等于,吊装滑轮的绳子上的拉力不变,故AB错误;
C.对人受力分析可得
水平方向有
其中
人拉绳沿水平地面向左运动,逐渐增大,故地面对人的摩擦力逐渐变大,故C错误;
D.竖直方向有
地面对人的支持力为
故地面对人的支持力逐渐增大,故D正确。
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