专题19绳子无节点受力分析专练-【稳扎稳打】备战2021高考物理一轮复习微专题

【稳扎稳】备战高物理一轮复微专题专题绳无节点受分析专练1．如图所示，光滑的圆环固定竖直平面内，圆心为O三个完全相同的小圆环、、穿在大环上，小环上过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环、，过不断调整三个小环的位置，最终三个小环恰好处于平衡位置，平衡时绳子ac、夹角为120°，已知小环的质量为m，力速度为，轻绳与c的擦不计。则（）A．与环间的弹力大小为mgB绳子的拉力大小为

C．受绳子的拉力大小为3

D．与环间的弹力大小为mg【答案A【解析】AB．三个小圆能静止在光的圆环上，由几何知识知aoc恰好能组成一个等边三角形对a受力分析如图所示：在水平方向上有Tcos30cos601/15

在竖直方向上有T30sin30a解得Nmga选项A正，错误；C．受绳子拉力的大小为sin选项错误；D．为象受力分析，在竖直方向上有Nmgc

解得Nmgmgc选项D错。故选A。2．如图所示，一根不可伸长的滑轻绳，其左端固定于O，右端跨过位于点

的固定光滑轴，悬挂一质量为的物体。轻绳OO，长度为L，子上套一可沿绳滑动的轻环P。在轻环上悬挂一质量为m钩，衡后，物体上升L，则钩码与物体的质量之比为（）2/15

122122A．

22

B

C2

D．3【答案D【解析】重新平衡后，绳子形状如下图绳子与竖直方向夹角为30，钩码2FT对物体T联立解得M

3故ABC错误，正。故选D。3．如图所示，左侧是倾角为的斜面、右侧是四分之一圆弧面的物体，半径为，定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m、两球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮。当小球处于平衡状态时，连结m小球的轻绳与水平线的夹角为，计一切摩擦，两球可视为质点下列说法正确的是（）3/15

A．小质量之比m：：412B两小球质量之比：=2：12C若剪断轻绳的瞬间，两小球的加速度之比：：12D．剪轻绳的瞬间，圆弧对m的弹力=2N【答案B【解析】AB．m处静止状态时绳子拉力1

12

mg2

oTm1处于静止状态时，由于支持力的方向指向圆心，与绳子拉力大小相等，因此两式联立，整理可得m：=2：12B确A错；C由几何关系可知，过m位处的切线与水平o2

角，因此，剪断绳子瞬间，的加速度2asin4/15

122122剪断绳子瞬间的速度1

o因此a：=3：C误；D．断绳的瞬间，圆弧对的力2Fmgcos30

o

mgD错。故选4．航母阻拦索用于拦停高速着的舰载机，被喻舰载机生命。如图所示为其结构简图，滑轮1、、、及压缸、、固在甲板平面上，阻拦索绕过滑轮组后闭合。某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索，形成图示的夹角时，舰载机受到阻拦索的合力大小为。考虑阻拦索、滑轮的质量及摩擦，则此时单个柱塞所受阻拦索的合力大小为（）A．

F3

B

C．D．【答案B【解析】5/15

设绳子拉力为T，根据合力与分力的关系可知ToF可得绳子拉力大小T

33

F每个活塞受力相同，对活塞进行受力分析，可知cos

o

B确，ACD误。故选5．如图所示A、、三质相同的砝码处于静止状态，不考虑一切摩擦，现将两滑轮移开一点，使两滑轮距离增大，则重新平衡后码的高度（）A．不

B升高一些

C降低一些

D．有能【答案C【解析】A、C三质量相同的砝码处于静止状态，原来整个系统处于静止状态，绳的拉力等于A、的力，使两滑轮距离增大，整个系统重新平衡后，绳的拉力F仍于物体的重力，都没有变化，即O点受的三个拉力都不变则根据平衡条件可知，两绳之间的夹角也没有变化，但使两滑轮距离增大，O点下降，砝的高度低一些。故ABD错，正确。故选6/15

6．如图所示A两体的质量分别为m，AB

A

m

B

，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q缓慢地向左移到P点整个系统重平衡后，绳的拉力和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变情况是)A．变，角变大B．变，角小C．不，角小D．不，角不变【答案D【解析】原来整个系统处于静止状态，绳的拉力等于A物的重力B物体对滑轮的拉力等于B物的重力．将绳一端由Q点慢地向左移P点，整个系统重新平衡后，绳的拉F仍等于A体的重力，物对滑轮的拉力仍等于B物的重力，都没有变化，即滑轮所受的三个拉力都不变，则根据平衡条件可知，两绳之间的夹角也没有变化，则θ角不变．故选D7．如图所示，长为1.2m的平杆OP右固定于竖直墙上的O点长为的绳一端固定于直杆左端点，一端固定于墙上正下方的点重为8N的码光滑挂钩挂轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为（）A．【答案C

B6NC．7/15

1212【解析】设绳子总长为，杆的长度为，由意可知1.2mL2m挂钩将绳子分为和，L11

sin22两式相加得L)sin11即L

为绳子与竖直方向的夹角，由此可知，只要绳长和杆长不变，角度就不变，即绳子的拉力不变，为FT

其中sin

0.65

则5N8/15

故正ABD错。故选8．如图甲所示是我国一项传统体育活“竹，将空竹搁于两轻杆间的细线上，然后用两手提拉两杆空竹就会在线上来回滚动，非常具有趣味性和锻炼性。现假设某老人正在玩“空竹，图乙所示，开始时两手在同一高度，且始终保持两手间水平距离不变，如不考虑细与“空竹间摩擦，则下列说法正确的()A．右轻杆提高，空静时右侧细线的拉力大于左侧细线的拉力B将右侧轻杆提高，空竹静止时细线的拉力大于开始时细线的拉力C不管将哪侧轻杆提高，“竹静止时其左右两侧细线与竖直方向的夹角都相等D．果两手的水平距离增大，“竹静止时细线的张力将减小【答案C【解析】AC．同一条细上拉力大小处处相等，不管将哪侧轻杆提高，空竹静时右侧细线的拉力大小等于左侧细线的拉力大小，其合力在角平分线上，故左右两侧细线与竖直方向的夹角相，故错，正；BD．设细线与直方向的夹角为θ，细线的张力大小为，空竹的质量为，平衡条件知mg

保持两手间水平距离不变，则θ不F不，若两手的水平距离增大，则θ增，增大，故BD错。故选9/15

9．如图所示，杆BC的B端铰链固定在竖直墙上，另一端C为一滑轮。重G上一经过滑轮固定于墙上点，杆恰好平衡。若将绳的端墙慢向下移BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计（A．的力增大，BC杆绳的压力增大B绳的拉力不变BC杆绳的压力增大C绳的拉力增大BC杆绳的压力减小D．的力不变，BC杆绳的压力减小【答案B【解析】由于杆一直平衡，则两根细线的拉力的合力一定在杆的方向上，否则杆会转动；由于同一根绳子的张力处处相等，故两根细线的拉力一定相等且等于物体的重力

；故根据平行四边形定则，合力在角平分线上，由于两拉力的夹角不断减小，故两个拉力的合力不断变，故杆受到的压力不断变大B正确ACD错。故选10．图所示，水平面上固定一四分之一的圆柱体，圆柱体左侧面光滑，质量分别为m、1m的球（可视为质点）通过柔软光滑的轻绳连接后静止于圆柱体表面上此时m与圆柱体中心21O的线水平方向成30°，则mm为）1210/

22A．：C．：1

B．：D．：【答案B【解析】以质量为m的小球为研究对象，分析受力情况，作出受力图如图所示，由平衡条件得1绳子的张力Tmgcos301再以质量为m的小球为研究对象，由平衡条件得Tg2联立解得:m3。故正，错误。1故选．图所示，轻质不可伸长的衣绳两端分别固定在竖直杆

M、

上的

、

两点，a点比

点低，晾衣绳粗糙，悬挂衣服的衣架钩在晾衣绳中点和在杆

M、

中间位置时都不滑动。衣架11/

121212ab121212ab静止，下列说法正确的是（）A．架在晾衣绳中点时，左右两边绳子拉力大小相等B衣架钩在晾衣绳中点时，右边绳子拉力小于左边绳子拉力C衣架钩在杆M中位置时，左右两边绳子拉力大小相等D．架在杆

M、

中间位置时，右边绳子拉力大于左边绳子拉力【答案D【解析】令到点高度为，到点的高度为h，节点到M的平距离为，点到的平距离为x，端子和水平方向的夹角为α，端子和水方向的夹角为，对绳子节点进行受力分析，如图所示：AB．当衣架钩晾衣绳中点时，设ab到点绳子长度为L，根据几何关系有：sin，因为h＜，得：

sin

，＜，根据平衡条件：cos=Fcos，可得：12/

tantan2121abFaFb则：F＜，ab故AB错；CD．衣架钩在M、中位置时，根据几何关系：h，得：2＜，根据平衡条件：=Fcos，可得：FaFb则：F＜，ab故错D正。故选。

，，

h，，=，为＜xx212．图所示，把倾角为的糙斜面体放置于粗糙水平地面上，物块A过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连，点轻绳与定滑的接触点，初始时，小球在平向有的拉作用下，使轻绳

段与水平拉力F夹角为

，整个系统处于静止状态，现将

O

段轻绳保持方向不变，逐渐减小至的程中，斜面体与A物均保持静止A物块质量为2m，球质量为m，则下列说法正确的是（）13/

A．块A所受摩擦力一直小B作用在B上拉力最小为C地面对斜面体的摩擦力最大