复习15 相互作用部分9-2020-2021学年高一物理寒假全能突破总复习

试卷第=page11页，总=sectionpages77页试卷第=page22页，总=sectionpages44页复习15相互作用部分9-2020-2021学年高一物理寒假全能突破总复习（人教版）目录TOC\o"1-4"\h\z\u小专题7 2动态平衡（2） 2动态圆解动态平衡 2方法总结 2挂件模型的动态平衡 3用相似三角形解动态平衡 4相似形方法总结 5动态平衡方法总结 6

小专题7动态平衡（2）动态圆解动态平衡1．（多选）（2017·新课标Ⅰ卷）如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（α＞eq\f(π,2)）．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中（）A．MN上的张力逐渐增大 B．MN上的张力先增大后减小C．OM上的张力逐渐增大 D．OM上的张力先增大后减小2.如图所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时顺时针转过90°，且保持两绳之间的夹角α不变(900)，物体保持静止状态，在旋转过程中，设绳OA的拉力为F1，绳OB的拉力为F2，则A.F1先减小后增大B．F1先增大后减小C．F2逐渐减小D．F2最终变为零方法总结1.适用条件1)三力平衡；2)有一个力的大小方向不变，另外两个力夹角不变；3)当物体的受力环境在变化时，物体缓慢的移动2.解题步骤1)根据物体受力特点以及力的变化关系，判断是否满足画动态圆的条件；2)构造封闭的三角形；不变力是不变的弦，另外两个力初始位置的受力三角形在圆中画出来3)判定第二三个夹角不变力整体移动方向4)、根据作图判定力的变化规律挂件模型的动态平衡1．（单选）有甲、乙两根完全相同的轻绳，甲绳A、B两端按图甲的方式固定，然后将一挂有质量为M的重物的光滑轻质动滑轮挂于甲轻绳上，当滑轮静止后，设甲绳子的张力大小为FT1；乙绳D、E两端按图乙的方式固定，然后将同样的定滑轮且挂有质量为M的重物挂于乙轻绳上，当滑轮静止后，设乙绳子的张力大小为FT2.现甲绳的B端缓慢向下移动至C点，乙绳的E端缓慢向右移动至F点，在两绳的移动过程中，下列说法正确的是（）A．FT1、FT2都变大 B．FT1变大、FT2变小C．FT1、FT2都不变 D．FT1不变、FT2变大2.（多选）（2017·天津卷）（）A．绳的右端上移到，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，则衣架悬挂点右移用相似三角形解动态平衡适用条件：1、一个物体处于三力平衡的状态;2、已知必要的几何长度、或一定的几何关系。1.如图所示，水平地面上竖直地固定着一个光滑的圆环，一个质量为m的小球套在环上，圆环最高点有一小孔，细线一端被人牵着，另一端穿过小孔与小球相连，使球静止于A处，此时细线与竖直成θ角，重力加速度为g，将球由A处缓慢地拉至B处的过程中，球对细线的拉力如何变化，以及环对球的支持力如何变化？2.如图所示是一个简易起吊设施的示意图，AC是质量不计的撑杆，A端与竖直墙之间用铰链连接，一滑轮固定在A点正上方，C端吊一重物．现施加一拉力F将重物P缓慢向上拉，在AC杆达到竖直状态前A．BC绳中的拉力FT越来越大B．BC绳中的拉力FT越来越小C．AC杆中的支持力FN越来越大D．AC杆中的支持力FN越来越小3．如图所示,小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块.如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为α,则两物块的质量比m1∶m2应为4.如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为：相似形方法总结1、三力平衡作用下有两种方法可以使用，根据题型特点判断是矢量三角形法还是相似三角形法。2、这两种方法有一个共同点—构建矢量三角形。3、用矢量三角形法解题的特征是题干中构造出的三角形是直角三角形，且已知一个关联角。4、用相似三角形法解题的特征是题干中明确了一定的几何长度信息。5、如果一个问题考查到了与几何长度相关的问题则必是相似三角形法解题；6、相似三角形法解题的步骤：1）对物体受力分析判断是否满足相似三角形法解题的基本条件。2）若满足条件，则构建相似封闭的三角形。3）根据相似三角形对应边成比例的方法列式，寻找各力之间的相互关系。7、相似形与三角形方法选择如果在受力分析时发现物体所受三个力中有一个力的大小方向确定，有另一个力的方向不变，则用矢量三角形的动态图解法；如果在受力分析是发现物体所受三个力中有一个力的大小方向确定，另外两个力的方向都在变化，则用相似三角形的动态分析思路；动态平衡方法总结1、动态平衡分析类问题的两种分析思路；当物体处于三力平衡时，用矢量三角形或相似三角形法；当物体处于多力平衡时，用正交分解法处理；2、活结死结“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。“活结”是绳子间的一种光滑连接，其特点是结的两端同一绳上的张力相等；而“死结”是绳子间的一种固定连接，结的两端绳子上的张力不一定相等。本题的O点属于活结，不会破坏绳子的整体性，结点O两端的拉力大小是相等的。处理死结类的动态平衡一般使用三角形法，处理活结类的动态问题一般采用正交分解；3、活结类动态分析的重要结论：（1）研究方法用的是正交分解结合几何关系处理。（2）研究显示活结在进行动态变化时有三个特点：1、结点的位置发生改变。2、线与水平方向的夹角大小不变。3、细线的拉力大小也不变。4、细线的总长度与合外力大小都不变。简称：活结三不变、一变。复习15相互作用部分9-2020-2021学年高一物理寒假全能突破总复习（人教版）目录TOC\o"1-4"\h\z\u小专题7 2动态平衡（2） 2图解法求解动态平衡 2方法总结 5动态圆解动态平衡 5方法总结 6挂件模型的动态平衡 7用相似三角形解动态平衡 8相似形方法总结 12动态平衡方法总结 13

小专题7动态平衡（2）图解法求解动态平衡1.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程（）A.N1始终减小，N2始终增大B.N1始终减小，N2始终减小C.N1先增大后减小，N2始终减小D.N1先增大后减小，N2先减小后增大【答案】B【解析】根据题意，对小球进行受力分析，满足动态图解法的条件；构建出红色的封闭三角形；结合题意小球所受的重力的大小和方向是不变的，小球所受的墙壁的支持力的方向是不变的；伴随着木板转动，木板与墙壁之间的夹角θ在不断增大；在图中找到θ角，根据θ角的变化规律，改变三角形的形状，确定出N1、N2均在减小。2．（单选）（2016·全国卷Ⅱ）质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示．用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（）A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T逐渐变小C．F逐渐变小，T逐渐变大 D．F逐渐变小，T逐渐变小【答案】A【解析】作出结点O的受力分析矢量图（动态），可知F与T的变化情况如图所示，可得：F逐渐变大，T逐渐变大，故A正确．3．（单选）重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳按如图所示连接后悬挂在O点上，O、B间的绳子长度是A、B间的绳子长度的2倍，将一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上，则拉力F的最小值为（）A．eq\f(1,2)G B．eq\f(\r(3),3)G C．G D．eq\f(2\r(3),3)G【答案】A【解析】对A球受力分析可知，因O、A间绳竖直，则A、B间绳上的拉力为0.对B球受力分析如图所示，则可知当F与O、B间绳垂直时F最小，Fmin＝Gsinθ，其中sinθ＝eq\f(l,2l)＝eq\f(1,2)，则Fmin＝eq\f(1,2)G，故A项正确．4半圆柱体M放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板PQ，M与PQ之间放有一个光滑均匀的小圆柱体N，整个系统处于静止。如图所示是这个系统的纵截面图。若用外力F使PQ保持竖直并且缓慢地向右移动，在N落到地面以前，发现M始终保持静止。在此过程中，下列说法正确的是A．地面对M的支持力不变B．MN间的弹力先减小后增大C．PQ对N的弹力逐渐减小D．PQ和M对N的弹力的合力逐渐增大E、地面对M的摩擦力逐渐增大。【答案】AE【解析】观察题目中的四个选项问到的问题既有M、N组成系统的外力大小的比较，也有各组员之间的内力的大小变化规律；所以本题在处理的过程中要整体与隔离法配合使用；为了研究MN之间的相互作用力FMN的的变化规律，需要隔离N，对N进行受力分析；如图所示；结合矢量三角形的动态图解法可得：故：BC选项错误；对M、N整体受力分析：假设N的质量为m，M的质量为M，方法总结1.适用条件1)三力平衡；2)有一个力的大小方向不变，有一个力的方向不变；3)当物体的受力环境在变化时，物体缓慢的移动2.解题步骤1)根据物体受力特点以及力的变化关系，判断是否满足矢量三角形动态图解法的条件；2)构造封闭的三角形；3)确定特征力，哪个力是大小方向不变的，哪个力是方向不变的，哪个力是大小和方向都在变化4)、寻找动态关联角，并确定角的变化规律5)在满足3、4两条件的基础上作图比较。动态圆解动态平衡1．（多选）（2017·新课标Ⅰ卷）如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（α＞eq\f(π,2)）．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中（）A．MN上的张力逐渐增大 B．MN上的张力先增大后减小C．OM上的张力逐渐增大 D．OM上的张力先增大后减小【答案】AD【解析】以重物为研究对象，受重力mg、OM绳上拉力F2、MN上拉力F1，由题意知，三个力的合力始终为零，矢量三角形如图所示，F1、F2的夹角为π－α不变，在F2转至水平的过程中，矢量三角形在同一外接圆上，由图可知，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确，B、C错误．方法总结1.适用条件1)三力平衡；2)有一个力的大小方向不变，另外两个力夹角不变；3)当物体的受力环境在变化时，物体缓慢的移动2.解题步骤1)根据物体受力特点以及力的变化关系，判断是否满足画动态圆的条件；2)构造封闭的三角形；不变力是不变的弦，另外两个力初始位置的受力三角形在圆中画出来3)判定第二三个夹角不变力整体移动方向4)、根据作图判定力的变化规律挂件模型的动态平衡1．（单选）有甲、乙两根完全相同的轻绳，甲绳A、B两端按图甲的方式固定，然后将一挂有质量为M的重物的光滑轻质动滑轮挂于甲轻绳上，当滑轮静止后，设甲绳子的张力大小为FT1；乙绳D、E两端按图乙的方式固定，然后将同样的定滑轮且挂有质量为M的重物挂于乙轻绳上，当滑轮静止后，设乙绳子的张力大小为FT2.现甲绳的B端缓慢向下移动至C点，乙绳的E端缓慢向右移动至F点，在两绳的移动过程中，下列说法正确的是（）A．FT1、FT2都变大 B．FT1变大、FT2变小C．FT1、FT2都不变 D．FT1不变、FT2变大【答案】D【解析】设绳得到sinθ＝eq\f(s,L)；设绳子的拉力大小为FT，重物的重力为G.以滑轮为研究对象，根据平衡条件得2FTcosθ＝G，解得：FT＝eq\f(G,2cosθ)；可见，对题图甲，当绳子右端慢慢向下移时，s、L没有变化，则θ不变，绳子拉力FT1不变；对题图乙，当绳子的右端从E向F移动的过程中，由于绳子的长度不变，所以两个绳子之间的夹角θ增大，cosθ减小，则绳子拉力FT2增大，故A、B、C错误，D正确．2.（多选）（2017·天津卷）（）A．绳的右端上移到，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【答案】AB【解析】设两杆间距离为d，绳长为l，Oa、Ob段长度分别为la和lb，则，两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β，受力分析如图所示。绳子中各部分张力相等，，则。满足，，即sinα=dl，F=mg2cosα，d和l均不变，则sinα为定值，α为定值，cosα为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不变，故A正确，CD错误；将杆N向右移一些，d增大，则sin用相似三角形解动态平衡适用条件：1、一个物体处于三力平衡的状态;2、已知必要的几何长度、或一定的几何关系。1.如图所示，水平地面上竖直地固定着一个光滑的圆环，一个质量为m的小球套在环上，圆环最高点有一小孔，细线一端被人牵着，另一端穿过小孔与小球相连，使球静止于A处，此时细线与竖直成θ角，重力加速度为g，将球由A处缓慢地拉至B处的过程中，球对细线的拉力如何变化，以及环对球的支持力如何变化？【答案】T减小FN不变【解析】对小球受力分析，构建封闭的三角形，几何三角形AOP与红色的力三角形相似，对应边成比例；因为PA减小；所以T减小，OA=OB所以FN不变；2.如图所示是一个简易起吊设施的示意图，AC是质量不计的撑杆，A端与竖直墙之间用铰链连接，一滑轮固定在A点正上方，C端吊一重物．现施加一拉力F将重物P缓慢向上拉，在AC杆达到竖直状态前A．BC绳中的拉力FT越来越大B．BC绳中的拉力FT越来越小C．AC杆中的支持力FN越来越大D．AC杆中的支持力FN越来越小【答案】B【解析】对C点进行受力分析，如图甲所示，由平衡条件可知，将三个力按顺序首尾相接，可形成如图乙所示的闭合三角形．很容易发现，这三个力与△ABC的三边始终平行，则，其中G、AC、AB均不变，BC逐渐减小，则由上式可知，FN不变，FT变小．3．如图所示,小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块.如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为α,则两物块的质量比m1∶m2应为【答案】【解析】对小圆环环A进行受力分析如图甲所示；将A所受的力通过平移、延长等手段放在一个封闭的三角形中如图乙所示；在图乙中根据构造出来的红色封闭三角形与几何三角形AOB相似，根据相似三角形对应边成比例得：4.如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为：【答案】C【解析】对平衡后C处的结点进行受力分析，如图左图所示：构造封闭的三角形，如右图所示，几何三角形bCD与红色的力三角形相似，根据对应边成比例得：相似形方法总结1、三力平衡作用下有两种方法可以使用，根据题型特点判断是矢量三角形法还是相似三角形法。2、这两种方法有一个共同点—构建矢量三角形。3、用矢量三角形法