專題19繩子無節(jié)點(diǎn)受力分析專練-【穩(wěn)扎穩(wěn)打】備戰(zhàn)2021高考物理一輪復(fù)習(xí)微專題

【穩(wěn)扎穩(wěn)】備戰(zhàn)高物理一輪復(fù)微專題專題繩無節(jié)點(diǎn)受分析專練1．如圖所示，光滑的圓環(huán)固定豎直平面內(nèi)，圓心為O三個(gè)完全相同的小圓環(huán)、、穿在大環(huán)上，小環(huán)上過一根輕質(zhì)細(xì)繩，繩子的兩端分別固定著小環(huán)、，過不斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置，最終三個(gè)小環(huán)恰好處于平衡位置，平衡時(shí)繩子ac、夾角為120°，已知小環(huán)的質(zhì)量為m，力速度為，輕繩與c的擦不計(jì)。則（）A．與環(huán)間的彈力大小為mgB繩子的拉力大小為

C．受繩子的拉力大小為3

D．與環(huán)間的彈力大小為mg【答案A【解析】AB．三個(gè)小圓能靜止在光的圓環(huán)上，由幾何知識(shí)知aoc恰好能組成一個(gè)等邊三角形對(duì)a受力分析如圖所示：在水平方向上有Tcos30cos601/15

在豎直方向上有T30sin30a解得Nmga選項(xiàng)A正，錯(cuò)誤；C．受繩子拉力的大小為sin選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．為象受力分析，在豎直方向上有Nmgc

解得Nmgmgc選項(xiàng)D錯(cuò)。故選A。2．如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的滑輕繩，其左端固定于O，右端跨過位于點(diǎn)

的固定光滑軸，懸掛一質(zhì)量為的物體。輕繩OO，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，子上套一可沿繩滑動(dòng)的輕環(huán)P。在輕環(huán)上懸掛一質(zhì)量為m鉤，衡后，物體上升L，則鉤碼與物體的質(zhì)量之比為（）2/15

122122A．

22

B

C2

D．3【答案D【解析】重新平衡后，繩子形狀如下圖繩子與豎直方向夾角為30，鉤碼2FT對(duì)物體T聯(lián)立解得M

3故ABC錯(cuò)誤，正。故選D。3．如圖所示，左側(cè)是傾角為的斜面、右側(cè)是四分之一圓弧面的物體，半徑為，定在水平地面上，圓弧面底端切線水平，一根兩端分別系有質(zhì)量為m、兩球的輕繩跨過其頂點(diǎn)上的小滑輪。當(dāng)小球處于平衡狀態(tài)時(shí)，連結(jié)m小球的輕繩與水平線的夾角為，計(jì)一切摩擦，兩球可視為質(zhì)點(diǎn)下列說法正確的是（）3/15

A．小質(zhì)量之比m：：412B兩小球質(zhì)量之比：=2：12C若剪斷輕繩的瞬間，兩小球的加速度之比：：12D．剪輕繩的瞬間，圓弧對(duì)m的彈力=2N【答案B【解析】AB．m處靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)繩子拉力1

12

mg2

oTm1處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由于支持力的方向指向圓心，與繩子拉力大小相等，因此兩式聯(lián)立，整理可得m：=2：12B確A錯(cuò)；C由幾何關(guān)系可知，過m位處的切線與水平o2

角，因此，剪斷繩子瞬間，的加速度2asin4/15

122122剪斷繩子瞬間的速度1

o因此a：=3：C誤；D．?dāng)嗬K的瞬間，圓弧對(duì)的力2Fmgcos30

o

mgD錯(cuò)。故選4．航母阻攔索用于攔停高速著的艦載機(jī)，被喻艦載機(jī)生命。如圖所示為其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，滑輪1、、、及壓缸、、固在甲板平面上，阻攔索繞過滑輪組后閉合。某時(shí)刻艦載機(jī)的掛鉤勾住阻攔索，形成圖示的夾角時(shí)，艦載機(jī)受到阻攔索的合力大小為?？紤]阻攔索、滑輪的質(zhì)量及摩擦，則此時(shí)單個(gè)柱塞所受阻攔索的合力大小為（）A．

F3

B

C．D．【答案B【解析】5/15

設(shè)繩子拉力為T，根據(jù)合力與分力的關(guān)系可知ToF可得繩子拉力大小T

33

F每個(gè)活塞受力相同，對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，可知cos

o

B確，ACD誤。故選5．如圖所示A、、三質(zhì)相同的砝碼處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮一切摩擦，現(xiàn)將兩滑輪移開一點(diǎn)，使兩滑輪距離增大，則重新平衡后碼的高度（）A．不

B升高一些

C降低一些

D．有能【答案C【解析】A、C三質(zhì)量相同的砝碼處于靜止?fàn)顟B(tài)，原來整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩的拉力等于A、的力，使兩滑輪距離增大，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，繩的拉力F仍于物體的重力，都沒有變化，即O點(diǎn)受的三個(gè)拉力都不變則根據(jù)平衡條件可知，兩繩之間的夾角也沒有變化，但使兩滑輪距離增大，O點(diǎn)下降，砝的高度低一些。故ABD錯(cuò)，正確。故選6/15

6．如圖所示A兩體的質(zhì)量分別為m，AB

A

m

B

，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)，如果繩一端由Q緩慢地向左移到P點(diǎn)整個(gè)系統(tǒng)重平衡后，繩的拉力和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ變情況是)A．變，角變大B．變，角小C．不，角小D．不，角不變【答案D【解析】原來整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩的拉力等于A物的重力B物體對(duì)滑輪的拉力等于B物的重力．將繩一端由Q點(diǎn)慢地向左移P點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，繩的拉F仍等于A體的重力，物對(duì)滑輪的拉力仍等于B物的重力，都沒有變化，即滑輪所受的三個(gè)拉力都不變，則根據(jù)平衡條件可知，兩繩之間的夾角也沒有變化，則θ角不變．故選D7．如圖所示，長(zhǎng)為1.2m的平桿OP右固定于豎直墻上的O點(diǎn)長(zhǎng)為的繩一端固定于直桿左端點(diǎn)，一端固定于墻上正下方的點(diǎn)重為8N的碼光滑掛鉤掛輕繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則輕繩的彈力大小為（）A．【答案C

B6NC．7/15

1212【解析】設(shè)繩子總長(zhǎng)為，桿的長(zhǎng)度為，由意可知1.2mL2m掛鉤將繩子分為和，L11

sin22兩式相加得L)sin11即L

為繩子與豎直方向的夾角，由此可知，只要繩長(zhǎng)和桿長(zhǎng)不變，角度就不變，即繩子的拉力不變，為FT

其中sin

0.65

則5N8/15

故正ABD錯(cuò)。故選8．如圖甲所示是我國一項(xiàng)傳統(tǒng)體育活“竹，將空竹擱于兩輕桿間的細(xì)線上，然后用兩手提拉兩桿空竹就會(huì)在線上來回滾動(dòng)，非常具有趣味性和鍛煉性?，F(xiàn)假設(shè)某老人正在玩“空竹，圖乙所示，開始時(shí)兩手在同一高度，且始終保持兩手間水平距離不變，如不考慮細(xì)與“空竹間摩擦，則下列說法正確的()A．右輕桿提高，空靜時(shí)右側(cè)細(xì)線的拉力大于左側(cè)細(xì)線的拉力B將右側(cè)輕桿提高，空竹靜止時(shí)細(xì)線的拉力大于開始時(shí)細(xì)線的拉力C不管將哪側(cè)輕桿提高，“竹靜止時(shí)其左右兩側(cè)細(xì)線與豎直方向的夾角都相等D．果兩手的水平距離增大，“竹靜止時(shí)細(xì)線的張力將減小【答案C【解析】AC．同一條細(xì)上拉力大小處處相等，不管將哪側(cè)輕桿提高，空竹靜時(shí)右側(cè)細(xì)線的拉力大小等于左側(cè)細(xì)線的拉力大小，其合力在角平分線上，故左右兩側(cè)細(xì)線與豎直方向的夾角相，故錯(cuò)，正；BD．設(shè)細(xì)線與直方向的夾角為θ，細(xì)線的張力大小為，空竹的質(zhì)量為，平衡條件知mg

保持兩手間水平距離不變，則θ不F不，若兩手的水平距離增大，則θ增，增大，故BD錯(cuò)。故選9/15

9．如圖所示，桿BC的B端鉸鏈固定在豎直墻上，另一端C為一滑輪。重G上一經(jīng)過滑輪固定于墻上點(diǎn)，桿恰好平衡。若將繩的端墻慢向下移BC桿、滑輪、繩的質(zhì)量及摩擦均不計(jì)（A．的力增大，BC桿繩的壓力增大B繩的拉力不變BC桿繩的壓力增大C繩的拉力增大BC桿繩的壓力減小D．的力不變，BC桿繩的壓力減小【答案B【解析】由于桿一直平衡，則兩根細(xì)線的拉力的合力一定在桿的方向上，否則桿會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)；由于同一根繩子的張力處處相等，故兩根細(xì)線的拉力一定相等且等于物體的重力

；故根據(jù)平行四邊形定則，合力在角平分線上，由于兩拉力的夾角不斷減小，故兩個(gè)拉力的合力不斷變，故桿受到的壓力不斷變大B正確ACD錯(cuò)。故選10．圖所示，水平面上固定一四分之一的圓柱體，圓柱體左側(cè)面光滑，質(zhì)量分別為m、1m的球（可視為質(zhì)點(diǎn)）通過柔軟光滑的輕繩連接后靜止于圓柱體表面上此時(shí)m與圓柱體中心21O的線水平方向成30°，則mm為）1210/

22A．：C．：1

B．：D．：【答案B【解析】以質(zhì)量為m的小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，作出受力圖如圖所示，由平衡條件得1繩子的張力Tmgcos301再以質(zhì)量為m的小球?yàn)檠芯繉?duì)象，由平衡條件得Tg2聯(lián)立解得:m3。故正，錯(cuò)誤。1故選．圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的衣繩兩端分別固定在豎直桿

M、

上的

、

兩點(diǎn)，a點(diǎn)比

點(diǎn)低，晾衣繩粗糙，懸掛衣服的衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)和在桿

M、

中間位置時(shí)都不滑動(dòng)。衣架11/

121212ab121212ab靜止，下列說法正確的是（）A．架在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，左右兩邊繩子拉力大小相等B衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，右邊繩子拉力小于左邊繩子拉力C衣架鉤在桿M中位置時(shí)，左右兩邊繩子拉力大小相等D．架在桿

M、

中間位置時(shí)，右邊繩子拉力大于左邊繩子拉力【答案D【解析】令到點(diǎn)高度為，到點(diǎn)的高度為h，節(jié)點(diǎn)到M的平距離為，點(diǎn)到的平距離為x，端子和水平方向的夾角為α，端子和水方向的夾角為，對(duì)繩子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖所示：AB．當(dāng)衣架鉤晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，設(shè)ab到點(diǎn)繩子長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)幾何關(guān)系有：sin，因?yàn)閔＜，得：

sin

，＜，根據(jù)平衡條件：cos=Fcos，可得：12/

tantan2121abFaFb則：F＜，ab故AB錯(cuò)；CD．衣架鉤在M、中位置時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系：h，得：2＜，根據(jù)平衡條件：=Fcos，可得：FaFb則：F＜，ab故錯(cuò)D正。故選。

，，

h，，=，為＜xx212．圖所示，把傾角為的糙斜面體放置于粗糙水平地面上，物塊A過跨過光滑定滑輪的柔軟輕繩與小球B連，點(diǎn)輕繩與定滑的接觸點(diǎn)，初始時(shí)，小球在平向有的拉作用下，使輕繩

段與水平拉力F夾角為

，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將

O

段輕繩保持方向不變，逐漸減小至的程中，斜面體與A物均保持靜止A物塊質(zhì)量為2m，球質(zhì)量為m，則下列說法正確的是（）13/

A．塊A所受摩擦力一直小B作用在B上拉力最小為C地面對(duì)斜面體的摩擦力最大