专题10活结问题（解析版）-2023届高三物理相互作用必威体育精装版模拟题精练（全国通用）.docx

高考直线运动专题必威体育精装版模拟题精练 专题10. 活结问题 一．选择题 1. （2023石家庄重点中学高一质检）图甲中轻杆的A端固定在竖直墙壁上，另一端O光滑，一端固定在竖直墙壁B点的细线跨过O端系一质量为m的重物，OB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m的重物。已知图甲中，以下说法正确的是（ ） A.图甲中轻杆弹力大小一定为 B.图乙中轻杆弹力大小一定为 C.图甲中轻杆弹力与细线拉力的合力方向一定沿竖直方向 D.图乙中不可能等于30° 【参考答案】．AC 【名师解析】．由于图甲轻杆为“定杆”，其O端光滑，可以视为活结，两侧细线中拉力大小相等，都等于，由力的平衡条件可知，图甲轻杆中弹力为，故A正确； 图乙中轻杆可绕点自由转动，为“动杆”，另一端光滑，可以视为活结，两侧细线中拉力相等，“动杆”中弹力方向沿“动杆”方向，“动杆”中弹力大小等于两侧细线中拉力的合力大小，两细线夹角不确定，轻杆中弹力无法确定，可能等于，故BD错误； 根据共点力平衡条件，图甲中轻杆弹力与细线OB中拉力的合力方向一定与竖直细绳的拉力方向相反，即竖直向上，故C正确。故选AC。 2. （2022湖南衡阳期中）如图所示，水平横杆上套有圆环A，圆环A通过轻绳与重物B相连，轻绳绕过固定在横杆下光滑的定滑轮，轻绳通过光滑动滑轮挂着物体C，并在某一位置达到平衡，现将圆环A缓慢向左移动一段距离，系统仍保持静止，则下列说法正确的是（　　） A. 物体B的高度上升 B. 横杆对环的支持力变大 C. AC段绳与横杆的夹角变小 D. A环所受摩擦力大小不变 【参考答案】D 【名师解析】 对物体B受力分析，受重力和绳拉力，由平衡条件可知，轻绳拉力大小处处相等，等于B的重力不变。对C受力分析，C在重力和轻绳的拉力的作用下处于平衡状态，因为轻绳的拉力和C的重力大小不变，因此动滑轮两侧的轻绳之间的夹角和栓接A的轻绳与水平方向夹角不变，若将圆环A缓慢向左移动一段距离，由几何关系可知，C的高度上升，物体B的高度下降，AC段绳与横杆的夹角不变，AC错误； 对圆环A受力分析，在水平方向，A在轻绳拉力沿水平方向的分力和摩擦力的作用下处于平衡状态，设绳的拉力为T，栓接A的轻绳与水平方向的夹角为θ，则有Tcosθ=Ff 在竖直方向，受到轻绳沿竖直向下方向的分力、A的重力和横杆的支持力，则有Tsinθ+mAg=FN 又轻绳拉力T的大小以及轻绳与水平方向的夹角θ不变，因此横杆对A环的支持力和A环所受摩擦力大小都不变，C错误，D正确。 3. [2021·辽宁葫芦岛模拟]如图所示，细绳一端固定在A点，另一端跨过与A等高的光滑定滑轮B后悬挂一个砂桶Q(含砂子)．现有另一个砂桶P(含砂子)通过光滑挂钩挂在A、B之间的细绳上，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB＝120°，下列说法正确的是(　　) A．若只增加Q桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变 B．若只增加P桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变 C．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后P桶位置不变 D．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后Q桶位置上升 【参考答案】C 【名师解析】对砂桶Q分析有，Q受到细绳的拉力大小FT＝GQ，设AC、BC之间的夹角为θ，对C点分析可知C点受三个力而平衡，由题意知，C点两侧的绳张力相等，故有2FTcos ＝GP，联立可得2GQ cos ＝GP，故只增加Q桶中的砂子，即只增加GQ，夹角θ变大，P桶上升；只增加P桶中的砂子，即只增加GP，夹角θ变小，P桶下降，选项A、B错误；由2GQ cos ＝GP可知，当θ＝120°时有GQ＝GP，此时若在两砂桶内增加相同质量的砂子，上式依然成立，则P桶的位置不变，选项C正确，D错误． 4（2020年4月全国百校联盟质检）如图所示，直杆AB可绕其中心O在竖直面内自由转动，一根细绳的两端分别系于直杆的A、B两端，重物用光滑挂钩吊于细绳上，开始时重物处于静止状态，现将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓慢转过90°，则此过程中，细绳上的张力 A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.一直减小 D.大小不变 【参考答案】A 【名师解析】挂钩相当于质量可以忽略的动滑轮，两侧细绳上拉力相等，且两侧细绳与竖直方向的夹角相等，设为θ，可得2Fcosθ=mg，F=mg/cosθ。现将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓慢转过90°，则此过程中，θ先增大后减小，cosθ先减小后增大，细绳上张力先增大后减小，选项A正确。 5．　(2020·烟台模拟)在如图所示的装置中，两物体A、B的质量分别为m1、m2，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态。由图可知(　　) A．α可能大于β　　　　　 B