第10课时 专题　“活结”和“死结”　“动杆”和“定杆” 课件 -2027届高考物理一轮复习

第10课时 专题　“活结”和“死结”　 “动杆”和“定杆” 1 目标要求 1.知道“活结”和“死结”、“动杆”和“定杆”的区别，掌握各自的受力点． 2.会利用模型特点分析解决相关问题. 2 类型一　“活结”和“死结”模型对比 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，即滑轮只改变力的方向，不改变力的大小． 3 类型一　“活结”和“死结”模型对比 “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 4 例1 每年春节前，人们都挂起红灯笼，来营造一种喜庆的氛围．如图是挂出的一只灯笼，相同的轻绳a、b将灯笼悬挂于O点，a绳与水平方向的夹角为θ，b绳水平，灯笼保持静止．现保持a绳长度不变、b绳水平，改变b绳的长度，则对于较重的灯笼(　　) A．a绳比b绳更容易断，b绳越短a绳越容易断 B．a绳比b绳更容易断，b绳越长a绳越容易断 C．b绳比a绳更容易断，b绳越长b绳越容易断 D．b绳比a绳更容易断，b绳越短b绳越容易断 A 5 解析： 以结点O为研究对象，受力分析如图所示，根据平衡条件则有F1＝，可见F1>F2，a绳比b绳更容易断，b绳越短θ越小，a绳和b绳的拉力就越大，a绳越容易断． 例2 如图所示，光滑轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定于竖直杆上的a、b两点，一质量为m的衣服静止悬挂于绳上某点；若在绳上另一点继续悬挂另一质量为m0的衣服，已知m<m0，两衣架质量均可忽略不计，则最终两衣服在绳上的状态为(　　) D 7 解析：对衣架受力分析如图所示．因为同一根绳子上的拉力大小处处相等，所以衣架两侧绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的．设绳子与水平方向的夹角为θ，根据受力平衡，可得F1＝F2＝，由于m<m0，若质量为m的衣服左端绳与水平方向夹角小于质量为m0的衣服右端绳与水平方向夹角，则无法平衡，故最终二者靠在一起才能保持平衡． 练1　(2026·河北保定一模)如图所示，绕过滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上A点，站在地面上的人用手拉着轻绳的另一端，滑轮下吊着一个小球，处于静止状态，不计滑轮摩擦．保持B点高度不变，手与轻绳无相对滑动且球不碰地．在人缓慢向右移动一小段距离的过程中(　　) A．轻绳上张力不变 B．轻绳上张力变小 C．滑轮受到轻绳的作用力变小 D．滑轮受到轻绳的作用力变大 B 9 类型二　“动杆”和“定杆”模型对比 模型结构 模型解读 模型特点 “动杆”模型 轻杆用光滑的转轴或铰链连接，轻杆可围绕转轴或铰链自由转动，当杆平衡时，杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则杆会转动 当杆处于平衡状态时，杆所受的弹力方向一定沿杆 10 类型二　“动杆”和“定杆”模型对比 “定杆”模型 轻杆被固定在接触面上，不能发生转动 杆所受的弹力方向不一定沿杆，可沿任意方向 11 例3 如图甲所示，水平轻杆BC一端用光滑铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳AC固定，∠ACB＝30°，在轻杆的C端用轻绳CD悬挂一个重物P；如图乙所示，水平轻杆HG一端固定在竖直墙上，另一端G处固定一个光滑定滑轮(重力不计)，一端固定的轻绳EF跨过定滑轮栓接一个与P质量相等的重物Q，∠EGH＝30°.BC、HG两轻杆受到的弹力大小之比为(　　) A．1∶1 B．∶1 C．∶2 D．∶3 B 12 解析：对题图甲，以C点为研究对象，受力分析如图(a)所示，由平衡条件，有F1＝mg，根据牛顿第三定律可知，轻杆BC在C点受到的作用力大小F′1＝mg；对题图乙，以滑轮为研究对象，受力情况如图(b)所示，轻杆对滑轮的作用力与两绳对滑轮的合力等大反向，由几何关系，有F2＝mg，根据牛顿第三定律可知，轻杆HG在G点受到的作用力大小F′2＝mg.故. 练2　如图甲所示，吊车是建筑工地常用的一种大型机械．为了便于研究问题，将它简化成图乙所示的模型，硬杆OB的一端装有定滑轮，另一端固定在车体上；质量不计的绳索绕过定滑轮吊起质量为m的物体匀速上升．不计定滑轮的质量以及滑轮与轴承之间的摩擦，重力加速度大小为g.下列说法正确的是(　　) A．OA段绳索受到的拉力小于mg B．OA段绳索受到的拉力大于mg C．OB杆对定滑轮的支持力小于2mg D．绳索对定滑轮的作用力大于2mg C 14 解析：物体被匀速提升，所以绳索的拉力F与物体的重力mg平衡，则F＝mg，A、B错误；定滑轮处受力如图所示，设两绳索之间的夹角为2α，则绳索对定滑轮的作用力F合＝2mg cos α，由于0＜α＜；定滑轮受到两根绳索的拉力F和杆的支持力，三力平衡，所以OB杆对定滑轮的支持力与F合等大反向，则OB杆对定滑轮的支持力小于2mg，C正确，D错误． $