第二章微点突破二 “活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”问题-2027届高三物理高考一轮复习课件

这是一份第二章微点突破二 “活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”问题-2027届高三物理高考一轮复习课件，共26页。
[学习目标]　1．知道“活结”和“死结”、“动杆”和“定杆”的区别。2．能够掌握各自的受力特点并解决相关问题。
1．“活结”与“死结”
[典例1]　如图所示，三根细轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OB绳的另一端与放在粗糙水平地面上质量为60 kg的物体乙相连，乙与水平地面的动摩擦因数为0.2，OC绳的另一端悬挂物体甲，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，OB绳水平。欲使乙物体静止，则甲物体的质量最大为(已知重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8；最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　)
A．24 kg B．20 kg C．16 kg D．12 kg
C　[根据题意可知，甲对绳子的拉力大小等于甲的重力，对结点O受力分析如图所示，则当乙与地面的静摩擦力达到最大时，有TB＝μm乙g＝m甲g tan 37°，解得m甲＝16 kg，故A、B、D错误，C正确。]
[典例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的夹角分别为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βB．m1一定大于m2C．m1一定小于m2D．m1可能大于2m2
A　[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T＝m2g，对滑轮P进行受力分析可得T sin α＝T sin β，T cs α＋T cs β＝m1g，解得α＝β，m1＝2m2cs α，故m1一定小于2m2，当α＝β＝60°时，有T＝m1g＝m2g，故选A。]
2．“动杆”与“定杆”
[典例3]　(多选)(2025·山东济南外国语学校期末)图甲中，轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接，另一端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为30°，在B点下方悬挂质量为m的重物。图乙中，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有小滑轮，现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物，绳、杆之间夹角也为30°。已知重力加速度大小为g，甲、乙中杆都垂直于墙，两图中重物都静止，则下列说法正确的是(　　)
1．如图所示，站在水平地面上的人通过轻绳绕过定滑轮A和轻质动滑轮B将一重物吊起。若系统在图示位置静止时B两侧轻绳的夹角为120°，A右侧轻绳沿竖直方向，不计一切摩擦，此时人对地面恰好无压力，则人与重物的质量之比为(　　)
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．2∶3
A　[人对地面恰好无压力，则绳子的张力大小为F＝m人g，对重物分析有2F cs 60°＝m物g，解得人与重物的质量之比为m人∶m物＝1∶1，故选A。]
2．水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮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重为100 N的重物，∠CBA＝30°。如图所示，则滑轮受到轻绳的作用力的大小为(　　)
A　[受力分析图如图，由于两个力的夹角为120°，用平行四边形定则求合力，得合力大小与重力等大，为100 N。]
3．如图(a)、(b)、(c)所示为三种形式的吊车的示意图，OA为杆，AB为缆绳，杆和缆绳重力不计，当它们吊起相同重物时，杆OA受力分别为Fa、Fb、Fc，下列关系正确的是(　　)
A．Fa>Fb>Fc B．Fa>Fc＝FbC．Fa＝Fb>Fc D．Fa＝Fb＝Fc
4．(2024·浙江1月选考)如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为50 g，细线c、d平行且与水平成θ＝30°(不计摩擦)，重力加速度g取10 m/s2，则细线a、b的拉力分别为(　　)
A．2 N，1 N B．2 N，0.5 NC．1 N，1 N D．1 N，0.5 N
D　[由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反，对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为Ta＝(mA＋mB)g＝1 N，设细线b与水平方向夹角为α，分别对A、B分析有 Tb sin α＋Tc sin θ＝mAg，Tb cs α＝Td cs θ，解得Tb＝0.5 N，故选D。]
5．弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一，许多著名的篮球运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”。弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程，屈膝是其中的一个关键动作。如图所示，人屈膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为θ，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为(　　)
6．(2025·山东济南一模)如图所示，光滑定滑轮固定在天花板上，轻绳绕过定滑轮，一端竖直悬挂质量为2m的小球P，另一端连接质量为m的圆环Q，圆环Q套在粗糙水平杆上。一水平向左的力F作用在圆环上，使轻绳和杆之间夹角为30°，整个系统保持静止状态。已知重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)