平衡中的“死结”与“活结”.ppt

平衡中的 死结 与 活结 一 死结 死结 可理解为把绳子分成两段 且不可沿绳子移动的结点 死结 一般是由绳子打结而形成的 死结 两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子 例1 AO BO 和CO三根绳子 O为节点 OB与数值方向夹角为 悬挂物质量为m 已知 角为37 物体质量为5kg 求AO BO CO三根绳子拉力的大小 A O B C 合成法 TA TB TC 效果分解法 A B O mg TA TB 正交分解法 死结的特点 1 绳子的结点不可随绳移动2 死结 两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子 因此由 死结 分开的两端绳子上的弹力不一定相等 练习1 用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中 如图所示 已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30 和60 则ac绳和bc绳中的拉力分别为 A 练习2 建筑工人要将建筑材料运送到高处 常在楼顶装置一个定滑轮 图中未画出 用绳AC通过滑轮将建筑材料提到某一高处 为了防止材料与墙壁相碰 站在地面上的工人还另外用绳CD拉住材料 使它与竖直墙面保持一定的距离L 若不计两根绳的重力 在提起材料的过程中 绳AC和CD的拉力T1和T2的大小变化情况是 A T1增大 T2增大B T1增大 T2不变C T1增大 T2减小D T1减小 T2减小 A 二 活结 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 一般是由绳子跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的 例2 将一根轻而柔软的细绳 一端拴在天花板上的A点 另一端拴在墙上的B点 A和B到O点的距离相等 绳的长度是OA的两倍 在一个质量可忽略的动滑轮K的下方悬挂一个质量为M的重物 现将动滑轮和重物一起挂到细绳上 在达到新的平衡时 绳子所受的拉力是多大 A O B K M 1 2 TA TB Mg K A B S O M 活结的特点 1 结点不固定 可随绳子移动 绳子虽然因活结而弯曲 但实际上是同一根绳子 所以由活结分开的两段绳子上弹力的大小一定相等 2 活结两侧的绳子与水平方向的夹角相等 与竖直方向的夹角也相等 两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线 练习1 所示 将一细绳的两端固定于两竖直墙的 两点 通过一个光滑的挂钩将某重物挂在绳上 下面给出的四幅图中有可能使物体处于平衡状态的是 C 练习2 一柔软轻绳的两端分别固定在两竖直的直杆上 绳上用一光滑的挂钩悬一重物 已知两固定直杆相距4m 绳长5m 小滑轮及绳子的质量 摩擦均不计 当滑轮上吊一180N的重物时 求绳子中的张力 3 练习3 上海世博会最佳实践区 江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色 如图所示为案例馆中的穹形门窗 在竖直放置的穹形光滑支架上 一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G 现将轻绳的一端固定于支架上的A点 另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近 C点与A点等高 则绳中拉力大小变化的情况是 A 先变小后变大 B 先变大后不变 C 先变小后不变 D 先变大后变小 L1 L2 B 二 活杆 与 死杆 轻杆是物体间连接的另一种方式 根据轻杆与墙壁连接方式的不同 可以分为 活杆 与 死杆 所谓 活杆 就是用铰链将轻杆与墙壁连接 其特点是杆上的弹力方向一定沿着杆的方向 而 死杆 就是将轻杆固定在墙壁上 不能转动 此时轻杆上的弹力方向不一定沿着杆的方向 练习1 如图所示 硬杆BC的一端固定在墙上的B点 另一端装有滑轮C 重物D用绳拴住通过定滑轮固定于墙上的A点 若杆 滑轮及绳的质量和摩擦均不计 将绳的固定端从A点稍向下移 则在移动过程中 A 绳的拉力 滑轮对绳的作用力增大B 绳的拉力减小 滑轮对绳的作用力增大C 绳的拉力不变 滑轮对绳的作用力增大D 绳的拉力 滑轮对绳的作用力都不变 2 A B一起匀速向右运动 A受力个数为 B受力个数为 整体受力个数为 A B 3 P静止 则受力个数可能为 A 2个B 3个C 4个D 5个 P 4 A B静止 则A受力个数为 F A B 5 力作用物块沿粗糙水平面运动 则物块受力个数可能是A 2个B 3个C 4个D 5个 F 6 A B C在力F作用下 一块向右匀速运动 则A受力个数 B受力个数 C受力个数 A B C 1 P上表面光滑 P Q相对静止沿斜面匀速下滑 则P受力个数为多少 例3 如图 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A B端移到B1位置时 绳子张力不变B B端移到B2位置时 绳子张力变小C B端在杆上位置不动 将杆移动到虚线位置时 绳子张力变大D B端在杆上位置不动 将杆移动到虚线位置时 绳子张力变小 AD 5 如图所示 由物体A和B组成的系统处于静止状态 A B的质量分别为mA和mB 且mA mB 滑轮的质量和一切摩擦可不计 使绳的悬点由P点向右移动一小段距离到Q点 系统再次到达静止状态 则悬点移动前后图中绳与水平方向间的夹角 将 A 变大B 变小C 不变D 可能变大 也可能变小 C 6 09 安徽 22 14分 在2008年北京残奥会开幕式上 运动员手拉绳索向上攀登 最终点燃了主火炬 体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神 为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用 可将过程简化 一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮 一端挂一吊椅 另一端被坐在吊椅上的运动员拉住 如图所示 设运动员的质量为6