2.5专题强化：“活结”“死结”“动杆”“定杆”问题 同步练习-2027届高考物理一轮复习

2.5专题强化：“活结”“死结”“动杆”“定杆”问题同步练习 2027届高考物理一轮复习 一、单选题 1．如图所示，不可伸长的轻绳AO、BO与弹性绳CO（遵循胡克定律）系于O点，AO另一端固定，BO水平且另一端连接着置于粗糙水平面的物体P，弹性绳CO下方悬挂一小球Q，初始时系统处于静止状态。现由于小球Q受到水平向左恒定风力作用，稳定后弹性绳CO偏离竖直方向一定夹角，此过程中物体P未发生移动，下列说法正确的是（　　） A．轻绳AO的拉力变小 B．轻绳BO的拉力变小 C．物体P受到的摩擦力不变 D．小球Q的位置一定变高 2．高一年级每月清洁大扫除后会颁发班级卫生流动红旗，通过一根不可伸长的轻绳将其悬挂在光滑钉子上。如图1所示，两悬点处于水平状态且两点间距离保持不变，某天刮风后（风已消失）出现了图2的倾斜状态，老师将绳子中间打了一个结，再次挂正，如图3所示。则下列情况中说法正确的是（　　） A．图1中若由于滑动导致间距离变小（绳长不变），则绳中张力变大 B．无风情况下图1、图2和图3中绳子受钉子的力满足 C．无风情况下图1、图2和图3中与红旗相连的绳中张力满足 D．若仅图2中红旗受持续水平向右的风力作用，则图1、图2和图3中钉子受绳的合力满足 3．如图某同学自制了一个简易动滑轮演示仪器，柔软的轻质细绳左端固定在竖直圆环上A点，右端可在竖直圆环上自由移动，右端的位置B比左端略高，AB均高于圆心且位于竖直直径的两侧，C位置低于圆心。动滑轮下面悬挂了可视为质点的物块，不计动滑轮的摩擦，下列说法正确的是（    ） A．若绳右端缓慢下移到C的过程中，A、B等高时绳上张力最大 B．若绳右端缓慢左移至和左端重合，绳上张力先增大后减小 C．若保持右端在B位置不变，绕过圆心且垂直于圆面的轴顺时针缓慢转动圆环，直到A点运动至最高点的过程中，当左右两端等高时绳上张力最大 D．若保持右端在B位置不变，绕过圆心且垂直于圆面的轴顺时针缓慢转动圆环，直到A点运动至最高点的过程中，绳上张力持续减小 4．便携式晾衣绳因其“免夹防滑”的等距小孔设计而备受推崇。如图所示，将此晾衣绳的两端固定在水平距离为d的两等高挂点M、N上，一旅客将衣服挂在正中间O点时，绳与水平方向夹角小于30°，两边绳张力大小均为；挂在靠近左端M的P处时，左侧绳PM张力为，右侧绳PN张力为，忽略绳重力。下列判断正确的是（　　） A．挂在P处时，由于两段绳材质相同，故 B．挂在P处时，左侧绳更陡峭，故 C．无论挂在OM间何处，两段绳拉力的合力不变 D．无论挂在OM间何处，均有 5．如图所示，轻杆一端固定一质量为m的小球A，另一端与放置在粗糙水平地面上的木板B上的铰链O连接。将小球A用轻绳绕过光滑的定滑轮O'由力F牵引，且定滑轮O'位于铰链O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小，使小球A绕O点远离O'缓慢运动，木板B始终保持静止，则在整个过程中（　　） A．力F逐渐减小 B．轻杆对小球A的作用力增大 C．地面对木板B的摩擦力逐渐减小 D．地面对木板B的作用力逐渐减小 6．如图，轻杆AB的左端用铰链与竖直墙壁连接，轻杆CD的左端固定在竖直墙上，图甲中两轻绳分别挂着质量为m1、m2的物体，另一端系于B点，图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的物体，另一端系于D点。四个物体均处于静止状态，图中轻绳OB、OD与竖直方向的夹角均为=30∘，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，绳子OB的拉力大小为2m2g B．甲图中，轻杆AB对B点的弹力大小为m1g C．乙图中，绳子的拉力大小一定为2m4g D．甲、乙两图中，若m1=m3，则绳子OB与的拉力大小相等 7．某同学搭建了一个甲烷分子球棍模型，并将其静置在光滑水平桌面上，如图所示。质量均为m的四个相同小球a，b，c，d通过轻杆连接在小球O周围，形成正四面体结构。已知小球O质量为M，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．轻杆1对小球d的作用力大小为Mg B．桌面对小球a的弹力大小为 C．轻杆2对小球b的作用力大小为 D．小球O受到四根轻杆的合力大小等于 二、多选题 8．如以下四幅图所示，关于下列各图受力情况的叙述中正确的是（　　） A．甲图中原木在、两点各受一个弹力，方向不都是竖直向上 B．乙图中杆对滑轮的弹力一定由指向 C．丙图中静止的铁块只受重力和支持力的作用 D．丁图中的弹簧一定处于压缩状态 9．如图所示，长度相同的轻质细线和轻弹簧分别系有两个质量均为1kg的小球甲和乙，、的上端都系在天花板上，与竖直方向的夹角都为θ=45°，两小球同时用轻质水平细线连接，两个小球均静止，不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2.现将细线从中间剪断，下列说法正确的是（　　） A．剪断细线之前，细线的拉力大小为10N B．剪断瞬间，甲的加速度方向水平向左 C．剪断瞬间，乙的加速度大小为10m/s2 D．剪断细线后，维持甲静止在原处的最小外力大小为10N 10．如图所示，干衬衣和湿外套挂在晾衣绳上，晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环（定滑轮），分别系在左、右立柱的顶端，衬衣的质量小于外套的质量，分别用、表示挂衬衣和挂外套的两段绳子之间的夹角，忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦，忽略晾衣绳的质量，下列说法正确的是（　　） A． B．四段绳子上的拉力大小相等 C．湿外套晾干后，绳子上的拉力变大 D．仅将中间立柱向左缓慢移动，绳子上的拉力大小发生变化 三、填空题 11．如图所示，甲图中轻绳AD跨过固定在水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为m的物体，；乙图中轻杆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与水平方向成30°角，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量也为m的物体。 (1)BC杆提供的弹力与HG杆提供的弹力之比为______； (2)细绳AC段的拉力与细绳EG段的拉力之比为______。 12．质量为的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角，PB沿水平方向。质量为的木块与PB相连，M在水平方向F的作用下，静止于水平桌面上，物体与桌面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图所示。取，，，则轻绳PA的拉力是______N；拉力F的最大值是______N。 四、解答题 13．如图所示，是粗糙水平面上的两点，三点在同一条竖直线上，，原长为弹性绳的一端固定在点，另一端穿过固定在点的光滑的小环，并系着一质量为小物块（可视为质点）。一足够长的轻质薄板放置在地面，小物块位于点，静置在轻质薄板上对其压力为，小物块与薄板、薄板与水平面间的动摩擦因数均为1，弹性绳的弹力遵从胡克定律。现用一水平向右外力拉着薄板缓慢移动，小物块移动至点后始终保持静止（弹性绳始终在弹性限度内）表示重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)弹性绳的劲度系数； (2)间距； (3)外力的最大值。 14．如图中ABO可看成杠杆，O为支点，请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图； 15．小园想用以下两种方式提起重物。图甲是一用铰链固定于O点的轻杆，通过绳将挂于P端的重物提起；图乙是一端固定于的轻杆（斜角恒定为67°），其另一端N有一光滑滑轮，绳绕过滑轮提起重物。当图甲中杆与水平面成67°夹角时，绳与水平方向夹角为30°；此时图乙中绳与水平方向夹角也为30°，已知重物的重力为，求两种情况下，杆的作用力分别为多少？（，） 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C C D D C AD AC ABD 11．(1) (2) 12． 20 20 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）由胡克定律 由题得 则 （2）设弹性绳与竖直方向夹角为，弹力在竖直方向分力 物块对薄板压力 水平方向分力 小物块移动至点保持静止时 则间距 （3）轻质薄板所受合力始终为0，记物块对薄板摩擦力为，对面对薄板压力为，则始终有 系统稳定后 同理 此时取最大值 14． 【详解】如图所示 15．， 【详解】甲图中，对P结点受力分析可知，由正弦定理 解得杆的作用力大小为 乙图中对滑轮N受力分析如图，则杆的作用力大小为 学科网（北京）股份有限公司 $