2022-2023年高考物理二轮复习 第1篇专题1考向1静态平衡课件
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这是一份2022-2023年高考物理二轮复习 第1篇专题1考向1静态平衡课件,共18页。PPT课件主要包含了研透真题·破题有方,2情境化模型,必备知能·融会贯通,多维猜押·制霸考场等内容,欢迎下载使用。
港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是( )A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布
C 以桥身为研究对象,钢索对桥身拉力的合力与桥身的重力等大反向,即钢索对索塔向下的压力在数值上等于桥身的重力,增加钢索的数量对索塔受到的向下的压力无影响,因此A错误;由图甲可知2Tcsα=Mg,当索塔高度降低后,α变大,csα变小,故T变大,因此B错误;由对选项B的分析可知,当钢索对称分布时,2Tcsα=Mg,钢索对索塔的合力竖直向下,因此C正确;如图乙进行受力分析,由正弦定理可知,只要满足 ,钢索AC、AB的拉力FAC、FAB按平行四边形定则进行合成,其合力的方向一定是竖直向下的,所以钢索不一定要对称分布,故D错误;综上分析可知答案为C。
【真题解码】(1)审题破题眼:
(3)命题陷阱点:陷阱1:错误地认为增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力。钢索数量增加虽然可以减小每根钢索的拉力,但从整体法看,所有钢索拉力的合力总要承担桥的重力,桥总重不会减小。陷阱2:错误地认为只有钢索左右对称,其合力才能竖直向下。从平行四边形定则看,只要钢索的水平分力相等抵消即可保证其合力竖直向下。
【核心必备】熟记静态平衡的三类模型图
【考场秘技】求解静态平衡问题的四种常用方法
1.(分解法)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A.86 cm B.92 cm C.98 cm D.104 cm
1.B 设弹性绳的劲度系数为k。挂钩码后,弹性绳两端点移动前,绳的伸长量ΔL=100 cm-80 cm=20 cm,两段绳的弹力F= ,对钩码受力分析,如图甲所示,sinα= ,csα= 。根据共点力的平衡条件可得,钩码的重力为G=2 csα。将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时,受力图如图乙所示。设弹性绳伸长量为ΔL′,弹力为F′=k ,钩码的重力为G=2k ,联立解得ΔL′= ΔL=12 cm。弹性绳的总长度变为L0+ΔL′=92 cm,故B正确,A、C、D错误。
2.(正交分解法或合成法)如图所示,质量为m的小球P(可以看成质点),用两根轻绳OP和O′P在P点拴结后再分别系于竖直墙上相距0.4 m的O、O′两点上,绳OP长0.5 m,绳O′P长0.3 m,今在小球上施加一与水平方向成θ=37°角的拉力F,将小球缓慢拉起。绳O′P刚拉直时,OP绳拉力为FT1,绳OP刚松弛时,O′P绳拉力为FT2,则FT1∶FT2为(sin37°=0.6,cs37°=0.8)( )A.3∶4B.4∶3C.3∶5D.4∶5
C 绳O′P刚拉直时,由几何关系可知此时OP绳与竖直方向夹角为37°,小球受力如图甲,则FT1= mg。绳OP刚松弛时,小球受力如图乙,则FT2= mg。则FT1∶FT2=3∶5,C选项正确。
3.(合成法或三角形法)如图所示,小球A、B的质量都为m,它们用三段轻绳分别连接在竖直墙壁上的M点和天花板上的N点,稳定时MA段水平,BN段与水平天花板的夹角为45°,已知重力加速度为g,则轻绳AB段的张力大小为( )A.2 mgB. mgC.2mgD. mg
B 设AM的拉力为FAM,BN的拉力为FBN,轻绳AB段的张力大小为T;以AB组成的整体为研究对象,受力如图1,则由平衡条件可得:FAM=2mgtan45°=2mg,设AB与水平方向的夹角为θ,如图2所示,则有:T= 故A、C、D错误,B正确。
4.(合成法)如图所示,OA、OB是两根轻绳,AB是轻杆,它们构成一个正三角形,在A、B两处分别固定质量均为m的小球,此装置悬挂在O点,开始时装置自然下垂,现对小球B施加一个水平力F,使装置静止在图乙所示的位置,此时OA竖直,设在图甲所示的状态下OB对小球B的作用力大小为T,在图乙所示的状态下OB对小球B的作用力大小为T′,下列判断正确的是( ) A.T′=2TB.T′>2TC.T′
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