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2.5 专题强化:“活结”“死结”“动杆”“定杆”问题同步练习
2027 届高考物理一轮复习
一、单选题
1.如图所示,不可伸长的轻绳AO、BO 与弹性绳CO(遵循胡克定律)系于O 点,AO 另一端固定,BO 水平且
另一端连接着置于粗糙水平面的物体P,弹性绳CO 下方悬挂一小球Q,初始时系统处于静止状态。现由于
小球Q 受到水平向左恒定风力作用,稳定后弹性绳CO 偏离竖直方向一定夹角,此过程中物体P 未发生移
动,下列说法正确的是( )
A.轻绳AO 的拉力变小
B.轻绳BO 的拉力变小
C.物体P 受到的摩擦力不变
D.小球Q 的位置一定变高
2.高一年级每月清洁大扫除后会颁发班级卫生流动红旗,通过一根不可伸长的轻绳将其悬挂在光滑钉子
上。如图1 所示,两悬点
处于水平状态且
两点间距离保持不变,某天刮风后(风已消失)出现了图
2 的倾斜状态,老师将绳子中间打了一个结,再次挂正,如图3 所示。则下列情况中说法正确的是
( )
A.图1 中若由于滑动导致
间距离变小(绳长不变),则绳中张力
变大
B.无风情况下图1、图2 和图3 中绳子受钉子的力满足
C.无风情况下图1、图2 和图3 中与红旗相连的绳中张力满足
D.若仅图2 中红旗受持续水平向右的风力作用,则图1、图2 和图3 中钉子受绳的合力满足
3.如图某同学自制了一个简易动滑轮演示仪器,柔软的轻质细绳左端固定在竖直圆环上A 点,右端可在竖
直圆环上自由移动,右端的位置B 比左端略高,AB 均高于圆心且位于竖直直径的两侧,C 位置低于圆心。
动滑轮下面悬挂了可视为质点的物块,不计动滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.若绳右端缓慢下移到C 的过程中,A、B 等高时绳上张力最大
B.若绳右端缓慢左移至和左端重合,绳上张力先增大后减小
C.若保持右端在B 位置不变,绕过圆心且垂直于圆面的轴顺时针缓慢转动圆环,直到A 点运动至最高
点的过程中,当左右两端等高时绳上张力最大
D.若保持右端在B 位置不变,绕过圆心且垂直于圆面的轴顺时针缓慢转动圆环,直到A 点运动至最高
点的过程中,绳上张力持续减小
4.便携式晾衣绳因其“免夹防滑”的等距小孔设计而备受推崇。如图所示,将此晾衣绳的两端固定在水
平距离为d 的两等高挂点M、N 上,一旅客将衣服挂在正中间O 点时,绳与水平方向夹角小于30°,两边绳
张力大小均为
;挂在靠近左端M 的P 处时,左侧绳PM 张力为
,右侧绳PN 张力为
,忽略绳重力。下
列判断正确的是( )
A.挂在P 处时,由于两段绳材质相同,故
B.挂在P 处时,左侧绳更陡峭,故
C.无论挂在OM 间何处,两段绳拉力的合力不变
D.无论挂在OM 间何处,均有
5.如图所示,轻杆一端固定一质量为m 的小球A,另一端与放置在粗糙水平地面上的木板B 上的铰链O 连
接。将小球A 用轻绳绕过光滑的定滑轮O'由力F 牵引,且定滑轮O'位于铰链O 的正上方,整个系统处于静
止状态。现改变力F 的大小,使小球A 绕O 点远离O'缓慢运动,木板B 始终保持静止,则在整个过程中(
)
A.力F 逐渐减小
B.轻杆对小球A 的作用力增大
C.地面对木板B 的摩擦力逐渐减小
D.地面对木板B 的作用力逐渐减小
6.如图,轻杆AB 的左端用铰链与竖直墙壁连接,轻杆CD 的左端固定在竖直墙上,图甲中两轻绳分别挂着
质量为m1、m2的物体,另一端系于B 点,图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的物体,另一端系于D 点。
四个物体均处于静止状态,图中轻绳OB、OD 与竖直方向的夹角均为
=30 ,下列说法正确的是( )
∘
A.甲图中,绳子OB 的拉力大小为2m2g
B.甲图中,轻杆AB 对B 点的弹力大小为m1g
C.乙图中,绳子
的拉力大小一定为2m4g
D.甲、乙两图中,若m1=m3,则绳子OB 与
的拉力大小相等
7.某同学搭建了一个甲烷分子球棍模型,并将其静置在光滑水平桌面上,如图所示。质量均为m 的四个相
同小球a,b,c,d 通过轻杆连接在小球O 周围,形成正四面体结构。已知小球O 质量为M,重力加速度为
g。下列说法正确的是( )
A.轻杆1 对小球d 的作用力大小为Mg
B.桌面对小球a 的弹力大小为
C.轻杆2 对小球b 的作用力大小为
D.小球O 受到四根轻杆的合力大小等于
二、多选题
8.如以下四幅图所示,关于下列各图受力情况的叙述中正确的是( )
A.甲图中原木
在
、
两点各受一个弹力,方向不都是竖直向上
B.乙图中
杆对滑轮的弹力一定由
指向
C.丙图中静止的铁块只受重力和支持力的作用
D.丁图中的弹簧一定处于压缩状态
9.如图所示,长度相同的轻质细线
和轻弹簧
分别系有两个质量均为1kg 的小球甲和乙,
、
的上
端都系在天花板上,与竖直方向的夹角都为θ=45°,两小球同时用轻质水平细线
连接,两个小球均静
止,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2.现将细线
从中间剪断,下列说法正确的是( )
A.剪断细线
之前,细线
的拉力大小为10N
B.剪断瞬间,甲的加速度方向水平向左
C.剪断瞬间,乙的加速度大小为10m/s2
D.剪断细线
后,维持甲静止在原处的最小外力大小为10N
10.如图所示,干衬衣和湿外套挂在晾衣绳上,晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环(定滑轮),分别系在
左、右立柱的顶端,衬衣的质量小于外套的质量,分别用
、
表示挂衬衣和挂外套的两段绳子之间的夹
角,忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦,忽略晾衣绳的质量,下列说法正确的是( )
A.
B.四段绳子上的拉力大小相等
C.湿外套晾干后,绳子上的拉力变大
D.仅将中间立柱向左缓慢移动,绳子上的拉力大小发生变化
三、填空题
11.如图所示,甲图中轻绳AD 跨过固定在水平轻杆BC 右端的定滑轮挂住一个质量为m 的物体,
;乙图中轻杆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 与水平方向成
30°角,轻杆的G 点用细绳GF 拉住一个质量也为m 的物体。
(1)BC 杆提供的弹力与HG 杆提供的弹力之比为______;
(2)细绳AC 段的拉力与细绳EG 段的拉力之比为______。
12.质量为
的砝码悬挂在轻绳PA 和PB 的结点上并处于静止状态,PA 与竖直方向的夹角
,PB
沿水平方向。质量为
的木块与PB 相连,M 在水平方向F 的作用下,静止于水平桌面上,物体与桌
面的动摩擦因数
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,如图所示。取
,
,
,则轻绳PA 的拉力是______N;拉力F 的最大值是______N。
四、解答题
13.如图所示,
是粗糙水平面上的两点,
三点在同一条竖直线上,
,原长为
弹性绳的一端固定在
点,另一端穿过固定在
点的光滑的小环,并系着一质量为
小物块(可视为质
点)。一足够长的轻质薄板放置在地面,小物块位于
点,静置在轻质薄板上对其压力为
,小物块与
薄板、薄板与水平面间的动摩擦因数
均为1,弹性绳的弹力遵从胡克定律。现用一水平向右外力
拉着
薄板缓慢移动,小物块移动至
点后始终保持静止(弹性绳始终在弹性限度内)
表示重力加速度,设最
大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)弹性绳的劲度系数;
(2)
间距;
(3)外力
的最大值。
14.如图中ABO 可看成杠杆,O 为支点,请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图;
15.小园想用以下两种方式提起重物。图甲是一用铰链固定于O 点的轻杆,通过绳
将挂于P 端的重物提
起;图乙是一端固定于
的轻杆(斜角恒定为67°),其另一端N 有一光滑滑轮,绳
绕过滑轮提起重
物。当图甲中杆与水平面成67°夹角时,绳与水平方向夹角为30°;此时图乙中绳与水平方向夹角也为
30°,已知重物的重力为
,求两种情况下,杆的作用力分别为多少?(
,
)
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
C
D
D
C
AD
AC
ABD
11.(1)
(2)
12. 20 20
13.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由胡克定律
由题得
则
(2)设弹性绳与竖直方向夹角为
,弹力在竖直方向分力
物块对薄板压力
水平方向分力
小物块移动至
点保持静止时
则
间距
(3)轻质薄板所受合力始终为0,记物块对薄板摩擦力为
,对面对薄板压力为
,则始终有
系统稳定后
同理
此时
取最大值
14.
【详解】如图所示
15.
,
【详解】甲图中,对P 结点受力分析可知,由正弦定理
解得杆的作用力大小为
乙图中对滑轮N 受力分析如图,则杆的作用力大小为