（全国通用）高考物理一轮题复习 第二章 相互作用 微专题11 铰链或挂钩(滑轮)的平衡问题.doc

铰链或挂钩(滑轮)的平衡问题1考点及要求：(1)共点力的平衡()；(2)力的合成与分解().2.方法与技巧：(1)中间没有打结的轻绳上各处的张力大小都是一样的，如果绳子打结，则以结点为界，不同位置上的张力大小可能不一样；(2)通过滑轮、圆环或挂钩连接的绳子两端拉力相等(一般不计摩擦力)，且平衡时两绳与水平方向的夹角相等；(3)杆可分为固定杆和活动杆，固定杆的弹力方向不一定沿杆，弹力方向视具体情况而定，带铰链的活动杆只能起到“拉”和“推”的作用，弹力的方向一定沿杆1(铰链的平衡问题)(多选)如图1所示，一段不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮o连接在轻质硬杆的b端，杆的a端用铰链固定，滑轮在a点正上方，b端用另一段轻绳吊一重物p，现施加拉力f将b端缓慢上拉(绳均未断)，在杆达到一竖直位置前()图1a拉力f逐渐变小b拉力f逐渐变大c杆中的弹力大小不变d杆中的弹力逐渐变大2(挂钩的平衡问题)(多选)如图2所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的a、b两点，衣服处于静止状态如果保持绳子a端位置不变，将b端分别移动到不同的位置下列判断正确的是()图2ab端移到b1位置时，绳子张力不变bb端移到b2位置时，绳子张力变小cb端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大db端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小3(滑轮的平衡问题)(多选)如图3所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的a点，另一端绕过动滑轮p悬挂一重物b，其中绳子的pa段处于水平状态，另一根绳子一端与动滑轮p的轴相连，绕过光滑的定滑轮q后在其端点o施加一水平向左的外力f，使整个系统处于平衡状态，滑轮均为光滑、轻质，且均可看做质点，现拉动绳子的端点o使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较()图3a拉力f增大 b拉力f减小c角不变 d角减小4.如图4所示，杆bc的b端铰接在竖直墙上，c端为滑轮重物g上系一轻绳经过滑轮固定于墙上a点，杆恰好平衡若bc杆、滑轮的质量与摩擦均不计则将绳的a端沿墙向上移动一小段距离，再次达到平衡时()图4a绳的拉力增大，bc杆受压力增大b绳的拉力不变，bc杆受压力增大c绳的拉力不变，bc杆受压力减小d绳的拉力不变，bc杆受压力不变5如图5所示，竖直轻杆ab在细绳ac和水平拉力作用下处于平衡状态若ac加长，使c点左移，ab仍保持平衡状态细绳ac上的拉力ft和杆ab受到的压力fn与原先相比，下列说法正确的是()图5aft和fn都减小 bft和fn都增大cft增大，fn减小 dft减小，fn增大6如图6所示，在固定好的水平和竖直的框架上，a、b两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点，则下列判断正确的是()图6a只将绳的左端移向a点，拉力变小b只将绳的左端移向a点，拉力不变c只将绳的右端移向b点，拉力变小d只将绳的右端移向b点，拉力不变7(多选)如图7所示，用oa、ob两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时ob绳水平现保持o点位置不变，改变ob绳长使绳右端由b点缓慢上移至b点，此时ob与oa之间的夹角90.设此过程oa、ob绳的拉力分别为foa、fob，则下列说法正确的是()图7afoa一直减小bfoa一直增大cfob一直减小dfob先减小后增大答案解析1ac设物体的重力为g，以b点为研究对象，分析受力情况，如图所示作出力fn与f的合力f2，根据平衡条件知，f2f1g.由阴影部分矢量三角形与abo相似得，则fng，ba、ao、g不变，故fn保持不变，同理由得fg，ao、g不变，ob逐渐减小，所以f逐渐减小，故选项a、c正确2ad当杆的位置不变，b端上、下移动时，绳子的夹角是不变的，故绳子上的张力不变，选项a正确，选项b错误；当杆间的距离变小时，绳子间的夹角变小，而合力是不变的，故绳子上的张力变小，选项c错误，选项d正确3ad以动滑轮p为研究对象，ap、bp段绳子受的力始终等于b的重力，两绳子拉力的合力在apb角平分线上，拉动绳子后，动滑轮向上运动，两绳子夹角减小，两拉力的合力增大，故f增大，a项正确，b项错；pq与竖直方向夹角等于apb的一半，故拉动绳子后角减小，c项错，d项正确4c5a设细绳ac与地面的夹角为，结点a受到三个力的作用，细绳ac的拉力ft、水平绳向右的拉力f(大小、方向均不变，等于所挂物体重力的大小mg)、轻杆ab对a点向上的弹力fn，根据物体的平衡条件有：ft，fnftan mgtan ，因ac加长，c点左移，细绳ac与地面的夹角减小，所以细绳ac的拉力ft、轻杆ab对a点向上的弹力fn均减小根据牛顿第三定律可知ab受到的压力fn与fn是作用力与反作用力关系，故ab受到的压力fn减小，选项a正确6b设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为，绳子的长度为l，b点到墙壁的距离为s，根据几何知识和对称性，得：sin 以滑轮为研究对象，设绳子拉力大小为f，根据平衡条件得：2fcos mg，得f当只将绳的左端移向a点，s和l均不变，则由式得知，f不变，故a错误，b正确当只将绳的右端移向b点，s增加，而l不变，则由式得知，增大，cos 减小，则由式得知，f增大，故c、d错误7ad以结点o为研究对象，分析受力：