高考物理总复习 第二章 相互作用 223 核心素养培养“活结”和“死结”、“动杆”和“定杆”模型课件.ppt

核心素养培养 活结 和 死结 动杆 和 定杆 模型 01 02 03 04 课堂互动 1 活结 和 死结 的比较 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 一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的 绳子虽然因 活结 而弯曲 但实际上是同一根绳 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平分线 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 题组剖析 例1 2016 全国卷 多选 如图11所示 一光滑的轻滑轮用细绳oo 悬挂于o点 另一细绳跨过滑轮 其一端悬挂物块a 另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b 外力f向右上方拉b 整个系统处于静止状态 若f方向不变 大小在一定范围内变化 物块b仍始终保持静止 则 a 绳oo 的张力也在一定范围内变化b 物块b所受到的支持力也在一定范围内变化c 连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化d 物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 转到解析 题组剖析 转回原题 解析由于物体a b均保持静止 各绳间角度保持不变 对a受力分析得 绳的拉力ft mag 所以物体a受到绳的拉力保持不变 由滑轮性质知 滑轮两侧绳的拉力相等 所以连接a和b绳的张力大小 方向均保持不变 选项c错误 a b受到绳的拉力大小 方向均不变 所以oo 的张力不变 选项a错误 对b进行受力分析 如图所示 由平衡条件得 ft ff fcos fsin fn ftsin mbg 其中ft和mbg始终不变 当f大小在一定范围内变化时 支持力在一定范围内变化 选项b正确 摩擦力也在一定范围内发生变化 选项d正确 答案bd 题组剖析 延伸拓展 多选 在 例1 中若将拉力f的方向变为水平方向 使物块a在细绳拉力作用下匀速上升 则 a 桌面对物块b的支持力增大b 桌面对物块b的摩擦力减小c 细绳oo 的拉力减小d 细绳oo 与竖直方向的夹角增大 转到解析 题组剖析 解析当物块b向右运动时 可判断出拉物块b的细绳与水平面之间的夹角变小 o a与o b之间的夹角变大 根据力的合成及平衡条件可知 oo 与竖直方向的夹角变大 选项d正确 对物块b受力分析如图所示 根据平衡条件得 fn ftasin mbg ff fn 因fta不变 变小 所以fn变大 ff变大 选项a正确 b错误 因为o a o b的夹角变大 fta不变 所以合力变小 即细绳oo 的拉力减小 选项c正确 答案acd 转回原题 题组剖析 针对训练1 如图12所示 一个重为g的吊椅用轻绳ao bo固定 绳ao bo相互垂直 且两绳中的拉力分别为fa fb 物体受到的重力为g 则 a fa一定大于gb fa一定大于fbc fa一定小于fbd fa与fb大小之和一定等于g答案b 课堂互动 2 动杆 和 定杆 的比较 动杆 对于一端有转轴或有铰链的轻杆 其提供的弹力方向一定是沿着轻杆的方向 定杆 一端固定的轻杆 如一端 插入 墙壁或固定于地面 其提供的弹力不一定沿着轻杆的方向 力的方向只能根据具体情况进行受力分析 根据平衡条件或牛顿第二定律确定杆中的弹力的大小和方向 题组剖析 例2 水平横梁的一端a插在墙壁内 另一端装有一个轻质小滑轮b 一轻绳的一端c固定于墙壁上 另一端跨过滑轮后悬挂一质量m 10kg的重物 cb与水平方向夹角为30 如图13所示 则滑轮受到杆的作用力大小为 g取10m s2 解析以滑轮为研究对象 悬挂重物的绳的拉力ft mg 100n 故小滑轮受到绳的作用力沿bc bd方向 大小都是100n 以cb bd为邻边作平行四边形如图所示 由 cbd 120 cbe dbe 得 cbe dbe 60 即 cbe是等边三角形 故f合 100n 根据平衡条件得f 100n 选项c正确 答案c 题组剖析 针对训练2 多选 如图所示 轻杆bc一端用铰链固定于墙上 另一端有一小滑轮c 重物系一绳经c固定在墙上的a点 滑轮与绳的质量及摩擦均不计 若将绳一端从a点沿墙稍向上移 系统再次平衡后 则 a 绳的拉力增大b 轻杆受到的压力减小 且杆与ab的夹角变大c 绳的拉力大小不变d 轻杆受的压力不变 解析对c进行受力分析如图所示 根据力的平衡条件和对称性可知fac fcd g a点上移后绳上拉力大小不变 一直等于重物的重力 故选项a错