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人教版高中物理第一部分课时分层训练第三章相互作用__力专项9“活结”与“死结”问题的分析必修第一册

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9 “活结”与“死结”问题的分析提能力1.如图所示为三种形式的吊车示意图,OA为重力不计的杆,其O端固定,A端带有一小滑轮,AB为重力不计的缆绳,当它们吊起相同重物时,缆绳对滑轮作用力的大小关系是(  )A.N甲>N乙>N丙B.N甲>N乙=N丙C.N甲=N乙>N丙D.N甲=N乙=N丙2.如图甲、乙、丙所示,弹簧测力计、绳和滑轮的重力均不计,摩擦力不计,物体的重力都是G.在甲、乙、丙三种情况下,弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3,则(  )A.F3=F1>F2B.F3>F1=F2C.F1=F2=F3D.F1>F2=F33.(多选)如图所示,水平横梁一端插在墙壁内,另一端装有光滑的小滑轮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=8kg的重物,∠CBA=30°,g取10N/kg,则下列说法正确的是(  )A.滑轮对绳子的作用力方向水平向右B.滑轮受到绳子的作用力大小为80N5,C.BC段绳子的拉力为80ND.BC段绳子的拉力大于BD段绳子的拉力4.如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端挂一重物,BO与竖直方向的夹角θ=30°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆作用力大小的变化情况是(  )A.只有θ变小,作用力才变大B.只有θ变大,作用力才变大C.不论θ变大或变小,作用力都是变大D.不论θ变大或变小,作用力都不变5.(多选)将砂桶P用细绳系在C点,如图所示,在两砂桶中装上一定质量的砂子,砂桶(含砂子)P、Q的总质量分别为m1、m2,系统平衡时,∠ACB=90°,∠CAB=60°,忽略滑轮的大小以及摩擦.则下列说法正确的是(  )A.m1∶m2=1∶1B.m1∶m2=2∶1C.若在两桶内增加相同质量的砂子,C点的位置上升D.若在两桶内增加相同质量的砂子,C点的位置保持不变5,6.如图所示,物体A放在某一水平面上,已知物体A重60N,A与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,A、B均处于静止状态,绳AC水平,绳CD与水平方向成37°角,CD绳上的拉力大小为15N.sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)物体A受到的摩擦力为多大?(2)物体B重力为多大?专项9 “活结”与“死结”问题的分析 [提能力]1.答案:B解析:缆绳的拉力方向总是沿绳并指向绳收缩的方向,由力的合成可知,在图甲中,N甲=2mgcos30°=mg;在图乙中,N乙=2mgcos60°=mg;在图丙中,N丙=2mgcos60°=mg.可知N甲>N乙=N丙,故B正确,A、C、D错误.2.答案:A解析:定滑轮不改变力的大小,题图甲中物体静止,有F1=G;以题图乙中物体为研究对象,作出受力图如图甲所示,根据平衡条件有F2=Gsin60°=G;以题图丙中动滑轮为研究对象,受力图如图乙所示,由平行四边形定则得F3=G.故F3=F1>F2.3.答案:BC5,解析:对B点受力分析,如图所示.滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力F,因同一根绳子张力处处相等,则F1=F2=G=mg=80N,即BC段绳子的拉力等于BD段绳子的拉力,都是80N.由平行四边形定则根据几何知识可知滑轮受到绳子的作用力大小为80N,方向与水平方向成60°角斜向左下,根据牛顿第三定律可知,滑轮对绳子的作用力方向与水平方向成30°角斜向右上,故B、C正确.4.答案:D解析:对滑轮受力分析,如图所示,受两边绳子的拉力和杆的弹力;滑轮一直保持静止,合力为零,故杆的弹力与两边绳子的拉力的合力等大、反向、共线;由于两边绳子的拉力大小等于重物的重力,大小不变,方向也不变,故两边绳子拉力的合力大小为mg,与水平方向成45°角斜向右下方,选项D正确.5.答案:BC解析:以结点C为研究对象,受力分析如图所示,其中F=m1g、FB=m2g,由力的平衡条件可知FA=Fcos30°=m1gcos30°,由几何关系可知FA=,联立解得m1∶m2=2∶1,选项A错误,B正确;由以上分析可知当砂桶(含砂子)P、Q的总质量的比值为2时,AC与BC5,保持垂直状态,C点的位置保持不变,而若在两桶内增加相同质量的砂子,则两砂桶(含砂子)质量的比值会小于2,则Q桶向下移动,C点的位置上升,选项C正确,D错误.6.答案:(1)12N (2)9N解析:以结点C为研究对象,受力情况如图所示,因为A、B均处于静止状态,结点C受力平衡,F1=15N,在x轴上,AC绳的拉力F2=F1cos37°=12N,在y轴上,BC绳的拉力F3=F1sin37°=9N,A物体处于静止,在水平方向受到的摩擦力Ff大小与绳AC拉力大小相等,即Ff=F2=12N,B物体处于静止,则GB=F3=9N.5

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