模型05 活结与死结、活杆与死杆问题—高考物理热点模型突破训练

这是一份模型05 活结与死结、活杆与死杆问题—高考物理热点模型突破训练，文件包含模型05活结与死结活杆与死杆问题原卷版docx、模型05活结与死结活杆与死杆问题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共30页， 欢迎下载使用。

01 模型概述
1.“活结”与“死结”
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）“活结”： “活结”可理解为把绳子分成两段，跨过光滑滑轮(或杆、钉子)的两段轻绳，且结点可以沿绳子移动，其两端张力大小相等，即滑轮只改变力的方向，不改变力的大小.
“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” “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。

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
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“活动杆”与“固定杆”.
（1）“活动杆”，就是用光滑的转轴或铰链与墙壁连接，平衡时，杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则杆会转动，所以其特点是杆上的弹力方向一定沿着杆的方向；
（2）“固定杆”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。
02 典题攻破
1. “活结”与“死结”
【典型题1】（多选）如图所示，左右两根竖直杆之间有一段光滑的轻绳，轻绳两端分别固定在杆的A点和B点，轻绳上有一个挂钩，挂钩下面挂了一物块．保持左侧杆和A点的位置不变，下列说法正确的是（ ）

A．右侧杆不动，B点移到位置时，绳子张力变小
B．右侧杆不动，B点移到位置时，绳子张力不变
C．B点不动，将右侧杆移到虚线位置C时，绳子张力不变
D．B点不动，将右侧杆移到虚线位置D时，绳子张力变大
2. “活杆”与“死杆”
【典型题2】（2024高一·全国·专题练习）如图甲所示，轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳OA拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆上的O点，OA与轻杆的夹角∠BOA＝30°，轻杆OB水平。图乙中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上，另一端O装有小滑轮，用一根细绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中∠BOA＝30°。则：

(1)图甲、乙中细绳OA的拉力各是多大？
(2)图甲中轻杆受到的弹力是多大？
(3)图乙中轻杆对滑轮的作用力是多大？
(4)通过该题总结两种（固定杆和可动杆）轻杆上的弹力特点。
03 针对训练
1．（2024高一·全国·专题练习）如图所示，将一细绳的两端固定于两竖直墙的A、B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（ ）
A．B．
C．D．
2．（多选）如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（ ）
A．绳的右端上移到b’，绳子拉力不变
B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大
C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小
D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移
3．（23-24高一上·湖南长沙·阶段练习）如图所示，光滑轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定于竖直杆上的a、b两点，一质量为m的衣服静止悬挂于绳上某点；若在绳上另一点继续悬挂另一质量为M的衣服，已知mA．B．
C．D．
4．（23-24高三上·江苏南通·开学考试）如图所示，轻质滑轮固定在水平天花板上，动滑轮挂在轻绳上，整个系统处于静止状态，轻绳与水平方向的夹角θ，不计摩擦。现将绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点，则（ ）

A．θ角不变，物体上升
B．θ角不变，物体下降
C．θ角变小，物体上升
D．θ角变小，物体下降
5．（22-23高三下·广东·阶段练习）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，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∶1B．1∶2C．2∶1D．2∶3
6．（22-23高一上·全国·阶段练习）如图所示，一根不可伸长的光滑轻质细绳通过轻滑轮挂一重物，细绳一端系在竖直墙壁的A点，另一端系在倾斜墙壁的B点，现将细绳右端从B点沿倾斜墙壁缓慢向下移动到与A点等高的B′点。在移动过程中，关于细绳拉力大小变化情况正确的是（ ）
A．先变小后变大B．变大
C．变小D．不变
7．（22-23高一上·北京西城·阶段练习）在如图所示装置中，两物体质量分别为和，滑轮直径大小可忽略。设动滑轮两侧的绳与竖直方向夹角分别为和。整个装置能保持静止。不计动滑轮的质量和一切摩擦。则下列法正确的有（ ）
A．一定等于B．一定大于C．一定小于D．可能大于
8．（23-24高一上·河北石家庄·阶段练习）如图所示，不可伸长的轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物，AO与BO垂直，BO与竖直方向的夹角为θ，OC连接重物，已知OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，则下列说法中正确的是（ ）
A．AO所受的拉力大小为
B．AO所受的拉力大小为
C．BO所受的拉力大小为
D．若逐渐增加C端所挂重物的质量，一定是绳AO先断
9．（23-24高三上·安徽·阶段练习）（多选）一质量为的小球用一根足够长的轻绳悬挂于天花板上的O点，现用一光滑的轻质金属挂钩勾住轻绳，水平向右缓慢拉动轻绳（挂钩与轻绳的接触点A始终在同一条水平线上），下列说法正确的是（ ）

A．OA段轻绳的力逐渐增大
B．挂钩对轻绳的作用力大小可能等于小球的重力大小
C．挂钩对轻绳的作用力和小球的重力是一对平衡力
D．挂钩对轻绳做的功等于小球重力势能的增加量
10．（23-24高一上·全国·课后作业）在如图所示的四幅图中，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处由铰链相连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，使系统依然保持平衡，下列说法正确的是（ ）

A．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
B．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、丙、丁
C．图中的BC杆可以用轻绳代替的是乙、丙、丁
D．图中的BC杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
11．（23-24高一上·宁夏石嘴山·期末）如图所示，轻绳跨过固定在水平杆右端的光滑定滑轮（定滑轮重力不计）栓接一质量为M的物体，，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．杆对滑轮的作用力大小为Mg，方向水平向右
B．杆对滑轮的作用力大小为Mg，方向水平向右
C．轻绳的张力大小为Mg
D．轻绳的张力大小为Mg
12．（23-24高三上·新疆乌鲁木齐·阶段练习）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100N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．100NB．NC．50ND．20N
13．（23-24高一下·黑龙江哈尔滨·开学考试）（多选）图甲中轻杆的端固定在竖直墙壁上，另一端光滑，一端固定在竖直墙壁点的细线跨过端系一质量为的重物，水平；图乙中轻杆可绕点自由转动，另一端光滑；一端固定在竖直墙壁点的细线跨过端系一质量也为的重物。已知图甲中，以下说法正确的是（ ）
A．图甲轻杆中弹力大小为
B．图乙轻杆中弹力大小为
C．图甲中轻杆中弹力与细线中拉力的合力方向一定沿竖直方向
D．图乙中绳子对轻杆弹力可能不沿杆
14．（23-24高一上·四川绵阳·阶段练习）（多选）如图甲所示，轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳拉住，静止在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点，OA与轻杆的夹角∠BOA=30°。乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上，另一端O装有小滑轮，用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中∠BOA=30°，以下说法正确的是（ ）
A．甲图中BO杆对O点绳的支持力沿杆方向向外
B．乙图中滑轮对绳的支持力与水平方向呈30°角指向右上方
C．两图中O点绳受到杆给的支持力和AO段绳的拉力的合力一定不同
D．甲图中AO段绳与OC段绳上的拉力大小始终是相等
15．（22-23高一上·云南红河·阶段练习）（多选）李强同学设计的一个小实验如图所示，他将细绳的一端系在手指B上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心C上，组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止。通过实验会感受到（ ）
A．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的
B．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A
C．细绳对杆施加的作用力的方向沿细绳由B指向A
D．所挂重物质量越大，细绳和杆对手的作用力也越大
16．（23-24高一上·山东烟台·期末）（多选）如图所示，四分之一圆柱体固定在水平地面上，在截面圆心的正上方有一个大小可忽略的定滑轮，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体上的小球连接（可视为质点），另一端系在固定竖直杆上的点。现将一钩码挂在轻绳上，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，则（ ）
A．将轻绳端沿杆向上缓慢移动一小段距离，绳子的拉力不变
B．将轻绳端沿杆向上缓慢移动一小即距离，对的支持力变小
C．若将换成质量较小的钩码后，整个装置仍处于静止状态，则对的支持力不变
D．若将换成质量较小的钩码后，整个装置仍处于静止状态，则绳子的拉力变大
17．（23-24高一上·广西河池·阶段练习）如图所示，物体甲的质量，物体乙的质量，物体甲、乙通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为O，轻绳水平，轻绳的A端固定在天花板上与竖直方向的夹角，物体甲、乙均处于静止状态，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为。已知，，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求轻绳的张力与的张力；
（2）求乙对地面的摩擦力；
（3）现改变物体甲的质量，欲使乙在水平面上不滑动，求物体甲的质量的最大值。

18．（23-24高二上·江西宜春·阶段练习）如图所示，建筑工地上某人正在用图示装置缓慢拉升质量为m0=100kg的重物，在某一时刻，OA绳与竖直方向夹角θ=37°，OA与OB绳恰好垂直。已知此人不存在翻转可能，故可将他视为质点。已知人的质量m=60kg，人与地面间的动摩擦因数μ=0.4，并视最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）则：
（1）此时OA绳与OB绳的拉力分别为多大；
（2）为保证在这一时刻，人能静止在水平面上，需要对人施加一个水平向右的拉力F，求拉力F的范围。