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高一物理-多力平衡“活结与死结”“活杆与死杆”

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  • 卖家[上传人]:suns****4568
  • 文档编号:60866432
  • 上传时间:2018-11-19
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    • 1、平衡中的“死结”与“活结”,模型:轻绳 绳的质量不计,伸长忽略不计,绳上任何一个横截面两边相互作用的拉力叫做“张力”,因此轻绳只有两端受力时,任何一个横截面上的张力大小都等于绳的任意一端所受拉力的大小,即同一轻绳张力处处相等,绳是物体间连接的一种方式,当多个物体 用绳连接的时候,其间必然有“结”的出现,根据“结”的形式不同,可以分为“活结”和“死结”两种。 1.轻绳的特点 绳的质量不计,伸长忽略不计,同一轻绳张力处处相等 2.“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。,O,TB,TA,O,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,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

      2、,正交分解法,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( ) AT1增大、T2增大 BT1增大、T2不变 CT1增大、T2减小 DT1减小、T2减小,A,练习3.轻绳AB一段固定于A点,另一端自由。在绳中某处O点打结系另一轻绳OC,下挂一质量为m的物体。现保持O点的位置不变,在OB段由水平方向缓慢转到竖直方向的过程中,拉力F和绳OA的张力变化?,O,A,F,B,TAO,F,C,二、“活结”,当绳子跨过光滑的滑轮、光滑的碗口、钉子等光滑的节点时,此时节点是“活”节, “活结”可理解为把绳子分成两段,此时绳子为同一根绳子,张力大小处处相等。,T,T,T合,活结的特点:,1.结点不固定,可随绳子移动

      3、。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。,例1:如图3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( ),解析:由于重物是通过一个光滑的挂钩挂在绳上,绳子张力处处相等,而两边绳子的合力大小等于物体的重力,方向竖直向上,由对称性可知两边绳子与竖直方向的夹角相等,所以C正确。,C,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,例3如图所示,有两根立于水平地面上的竖直杆,将一根不能伸长的、柔软的轻绳的两端,分别系于竖直杆上不等高的两点a、b上,用一个光滑的动滑轮O悬挂一个重物后再

      4、挂在绳子上,达到平衡状态。现保持轻绳的a端不动,将b端缓慢下移。在此过程中,轻绳的张力的变化情况是( ) A保持不变 B不断增大 C不断减小 D先增大,后减小,A,例4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AB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,AD,4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mAmB。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,总结: 1.什么是活结,什么是死结? 2.它们各有什么特点?,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

      5、“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。,死,典型综合题 如图甲所示,轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,ACB30;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求: (1)轻绳AC段的张力TAC与 细绳EG的张力TEG之比; (2)轻杆BC对C端的支持力; (3)轻杆HG对G端的支持力。,此综合非彼综合,解析 题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态,根据平衡的条件,首先判断与物体相连的细绳,其拉力大小等于物体的重力;分别取C点和G点为研究对象,进行受力分析如图甲和乙所示,根据平衡规律可求解。,轻杆的一端固定,则杆产生的弹力有可能沿杆,也有可能不沿杆,杆的弹力方向,可根据共点力的平衡求得。,对轻质杆,若与墙壁通过转轴相连,则杆产生的弹力方向一定沿杆,例、如图所示,水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有小滑轮B,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m10 kg的重物,CBA30,(g取10 N/kg)则滑轮受到绳子作用力为多少?,由于杆AB不可转动(即是“定杆”),所以杆所受弹力的方向不一定沿杆AB方向由于B点处是滑轮,它只是改变绳中力的方向,并未改变力的大小,滑轮两侧绳上的拉力大小均是100 N,夹角为120,故滑轮受绳子作用力即是两拉力的合力。,

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