培优提升“活结”与“死结”“动杆”与“定杆”模型课件-高一上学期物理人教版()-1

培优提升“活结”与“死结”、

“动杆”与“定杆”模型第三章相互作用——力目

录CONTENTS提升01课时精练02提升1提升2“动杆”与“定杆”模型提升1“活结”与“死结”模型提升1“活结”与“死结”模型1.“活结”：可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点。如图甲所示，“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。2.“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。如图乙所示，“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。B例1如图所示，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于(

)A.45° B.55°C.60° D.70°解析

对O点进行受力分析，如图所示。因为甲、乙物体质量相等，所以F1与F2大小相等，合成的平行四边形为菱形，α=70°，则∠1=∠2=55°，F1和F2的合力与F3等大反向，β=∠2=55

°，故B正确。A例2在如图所示装置中，两物体质量分别为m1和m2，滑轮直径大小可忽略。设动滑轮P两侧的绳与竖直方向夹角分别为α和β。整个装置能保持静止。不计动滑轮P的质量和一切摩擦。则下列说法正确的有(

)A.α一定等于β

B.m1一定大于m2C.m1一定小于m2

D.m1可能大于2m2解析

绳子连续通过定滑轮和动滑轮，绳子上的拉力相同，整个装置能保持静止，则绳子上的拉力大小与m2的重力大小相同，即FT=m2g，对滑轮P进行受力分析可得FTsin

α=FTcos

β，FTcos

α+FTcos

β=m1g，解得α=β，m1=2m2cos

α，故m1一定小于2m2，当α=β=60°时，有FT=m1g=m2g，故A正确。提升2“动杆”与“定杆”模型1.“动杆”：对于一端有转轴或有铰链的轻杆，当杆处于平衡状态时，杆所受到的弹力方向一定是沿着轻杆的方向，否则会引起杆的转动，如图甲所示。2.“定杆”：一端固定的轻杆(如一端“插入”墙壁或固定于地面)，杆所受到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。根据平衡条件确定杆中的弹力的大小和方向，如图乙所示。例3如图甲所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端B装有一个小滑轮，一轻绳一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=20kg的重物，∠CBA=30°，g=10m/s2。求：(1)轻绳BC段的拉力FBC的大小；解析

对B端进行受力分析，如图所示，因同一根绳子拉力大小处处相等，根据平衡条件得FBC=F1=mg=200

N。答案

200N(2)横梁AB对B端的支持力FAB的大小和方向。解析

由题意可知，FBC与F1的夹角为120°，根据平行四边形定则，可知这两个力的合力F=200

N根据平衡条件可得FAB=F=200

N，其方向与水平方向夹角成30°，斜向右上方。答案

200N与水平方向成30°角，斜向右上方

课时精练2A

BD2.(多选)(2025·广东广州第一中学高一月考)如图所示，在一倾角为α、顶端带有定滑轮的固定斜面上有一质量为M的物体甲。现将一不可伸长的轻绳一端连接物体甲，另一端绕过定滑轮后悬挂一质量为m的物体乙。已知重力加速度为g，轻绳与斜面平行，物体甲在斜面上保持静止。若不计一切摩擦，则下列说法正确的是(

)A.绳子拉力大小等于MgB.绳子拉力大小等于mgC.M=mD.M>m解析

物体甲静止在斜面上，所以物体乙处于静止状态，对物体乙受力分析可知，绳子拉力大小等于mg，故A错误，B正确；对物体甲受力分析，由平衡条件知Mgsin

α=mg，可得M>m，故C错误，D正确。A

B4.如图所示，一位重500N的演员悬挂在绳上，绳的材料相同，越粗能够承受的力越大。为了保障演员的安全，对绳的要求是(

)A.左绳粗一些

B.右绳粗一些C.下绳粗一些

D.三条绳上弹力相同

BD题组二

“动杆”与“定杆”模型5.(多选)以下的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。关于能否用等长的轻绳来代替轻杆以保持系统的平衡，下列说法正确的是(

)A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.图中的BC杆不可以用轻绳代替的有甲、乙、丁解析

题图中的杆均有固定转轴，那么杆上的力均沿杆，如果杆端受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆端受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，如图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用，而图甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C错误，B、D正确。AC

解析

物体处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力，同一条绳上拉力相等，所以轻绳AC段的张力为mg，故A正确；取C点为研究对象，进行受力分析如图所示，根据几何关系可得FC=FAC=mg，方向和水平方向成30°向斜右上方，即BC杆对滑