高考物理二轮复习专项训练模型4活结和死结模型（解析版）

模型4活结和死结模型1.（2023高考海南卷）如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（）A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变【参考答案】B【名师解析】对人受力分析有则有FN＋FT=mg其中工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，A错误、B正确；对滑轮做受力分析有则有SKIPIF1<0则随着重物缓慢拉起过程，θ逐渐增大，则FT逐渐增大，CD错误。2．（2022·高考广东物理）图1是可用来制作豆腐的石磨。木柄SKIPIF1<0静止时，连接SKIPIF1<0的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0分别表示三根绳的拉力大小，SKIPIF1<0且SKIPIF1<0。下列关系式正确的是（）．A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0【参考答案】D【命题意图】本题考查对结点的受力分析、平衡条件。【解题思路】以结点O为研究对象，分析受力，由平衡条件。可得F=2F1cos30°=SKIPIF1<0F1，选项D正确。3.（2022·全国理综乙卷·15）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距SKIPIF1<0时，它们加速度的大小均为（）

A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【参考答案】A【名师解析】当两球运动至二者相距SKIPIF1<0时，,如图所示

由几何关系可知SKIPIF1<0设绳子拉力为SKIPIF1<0，水平方向有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0对任意小球由牛顿第二定律可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，故A正确，BCD错误。4.（2022高考辽宁物理）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝SKIPIF1<0与竖直方向夹角分别为SKIPIF1<0。用SKIPIF1<0分别表示SKIPIF1<0的拉力，则（）

A.SKIPIF1<0竖直分力大于SKIPIF1<0的竖直分力 B.SKIPIF1<0的竖直分力等于SKIPIF1<0的竖直分力C.SKIPIF1<0的水平分力大于SKIPIF1<0的水平分力 D.SKIPIF1<0的水平分力等于SKIPIF1<0的水平分力【参考答案】D【命题意图】本题考查力的分解/物体平衡条件及其相关知识点.【名师解析】此题的模型属于死结,对结点O受力分析可得，水平方向SKIPIF1<0即F2的水平分力等于F2的水平分力，选项C错误，D正确；对结点O受力分析可得，竖直方向SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0则F1的竖直分量SKIPIF1<0,F2的竖直分量SKIPIF1<0.F2的竖直分力F2y与F1的竖直分力F1y之差F2y-F1y=SKIPIF1<0-SKIPIF1<0=SKIPIF1<0因SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0,选项AB错误。5.（2022高考河北）如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的SKIPIF1<0点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（）

A.圆柱体对木板的压力逐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变【参考答案】B【命题意图】本题考查物体动态平衡及其相关知识点。【名师解析】设两绳子对圆柱体的拉力的合力为SKIPIF1<0，木板对圆柱体的支持力为SKIPIF1<0，绳子与木板夹角为SKIPIF1<0，从右向左看如图所示

在矢量三角形中，根据正弦定理SKIPIF1<0在木板以直线SKIPIF1<0为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，SKIPIF1<0不变，SKIPIF1<0从SKIPIF1<0逐渐减小到0，又SKIPIF1<0，且SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0，则SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0从锐角逐渐增大到钝角，根据SKIPIF1<0由于SKIPIF1<0不断减小，可知SKIPIF1<0不断减小，SKIPIF1<0先增大后减小，可知SKIPIF1<0先增大后减小，结合牛顿第三定律可知，圆柱体对木板的压力先增大后减小，设两绳子之间的夹角为SKIPIF1<0，绳子拉力为SKIPIF1<0，则SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0不变，SKIPIF1<0逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，故B正确，ACD错误。6.（2022年1月浙江选考）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为SKIPIF1<0，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为SKIPIF1<0，则下列说法正确的是（）

A.轻绳的合拉力大小为SKIPIF1<0B.轻绳的合拉力大小为SKIPIF1<0C.减小夹角SKIPIF1<0，轻绳的合拉力一定减小D.轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小【参考答案】B【名师解析】对石墩受力分析，由平衡条件可知SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0联立解得SKIPIF1<0，故A错误，B正确；拉力的大小为SKIPIF1<0，其中SKIPIF1<0，可知当SKIPIF1<0时，拉力有最小值，即减小夹角SKIPIF1<0，轻绳的合拉力不一定减小，故C错误；摩擦力大小为SKIPIF1<0，可知增大夹角SKIPIF1<0，摩擦力一直减小，当SKIPIF1<0趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力不是最小，故D错误。7．(2020高考全国理综III卷)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于A．45° B．35° C．60° D．70°【参考答案】B【名师解析】题述悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处，对结点受力分析，设固定在墙上细绳的拉力为F，由平衡条件，2mgcosβ=F，Fsinβ=mgsinα，联立解得β=35°，选项B正确。8.（2017天津理综卷）A．绳的右端上移到SKIPIF1<0，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【参考答案】AB【名师解析】设两杆间距离为d，绳长为l，Oa、Ob段长度分别为la和lb，则SKIPIF1<0，两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，SKIPIF1<0，则SKIPIF1<0。满足SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，即SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，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sinα增大，cosα减小，绳子的拉力增大，故B正确。考点：受力分析，共点力的平衡最新模拟题1．（2024南京零模）如图所示，有4042个质量均为SKIPIF1<0的小球（可视为质点），将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。已知连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为SKIPIF1<0，设第2021个小球和第2022个小球之间的轻绳的弹力大小是4042个小球的总重力的SKIPIF1<0倍，则SKIPIF1<0值为（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【参考答案】．B【名师解析】以4042个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得SKIPIF1<0再以2022个到4042个小球共2021个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则有SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0故B正确，ACD错误。2.（2024黑龙江哈尔滨重点高中开学考试）如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球M连接，定滑轮左侧连接物块b的一段细绳与斜面平行，带负电的小球N用绝缘细线悬挂于P点。设两带电小球在缓慢漏电的过程中，两球心始终处于同一水平面上，并且b、c都处于静止状态，下列说法中正确的是（）A.b对c的摩擦力一定减小B.地面对c的支持力一定变大C.c对地面的摩擦力方向一定向左D.地面对c的摩擦力一定变大【参考答案】B【名师解析】小球不断漏电，所以两小球所受库仑力逐渐减小，根据平衡条件可知绳子的拉力不断减小，所以b所受的拉力也不断减小，若b相对于斜面有向上运动的趋势，则摩擦力减小，若b相对于斜面有向下运动的趋势，则b对c的摩擦力增大，A错误；将b和c看成一个整体，其受重力（方向竖直向下），支持力（方向竖直向上），绳子给的拉力（方向沿斜面向上）以及摩擦力，根据正交分解法，竖直方向上有拉力在竖直方向上的分力与支持力的合力等于重力，当拉力减小时，地面对c的支持力一定变大，在水平方向上有，拉力在水平方向上的分力等于摩擦力，所以摩擦力一定向左，由牛顿第三定律得c对地面的摩擦力方向一定向右，当拉力不断减小时，地面对c的摩擦力也不断减小，B正确，CD错误。故选B。3．（2024江苏扬州期初测试）如图所示，一个半径为3r的光滑圆柱体固定在水平地面上，其轴线与地面平行。另有两个半径均为2r的球A、B用轻绳连接后，搭在圆柱体上，A球的球心与圆柱体最高点等高，B球的球心与圆柱体的轴线等高，两球均处于静止状态。下列说法正确的是（）A．轻绳中的拉力与A球的重力大小相等B．A球的重力与圆柱体对A球的弹力之比为4：5C．A、B两球的质量之比为4：5D．A、B两球的质量之比为5：4【参考答案】．D【名师解析】对A、B两球进行受力分析，如图所示对A球有，，故AB错误；对B球有，FT1FT2联立解得故C错误，D正确。4.（2024江苏学情调研）图甲为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图乙所示，则图甲中上、下各一根绳中的张力大小之比为（）A.1：1 B.2：1 C.5：2 D.5：4【参考答案】C【名师解析】设一个篮子的质量为SKIPIF1<0，连接下篮的绳子的拉力为SKIPIF1<0，对下篮，根据平衡条件得SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0。设连接上篮的绳子的拉力为SKIPIF1<0，绳子与竖直方向夹角为SKIPIF1<0，对两个篮整体由平衡条件得SKIPIF1<0根据几何关系得SKIPIF1<0联立解得SKIPIF1<0则图甲中上、下各一根绳中的张力大小之比为SKIPIF1<0，C正确，ABD错误。5.,.如图所示，长度为SKIPIF1<0的木棒一端支在光滑竖直墙上的A点，另一端B点被轻质细线斜拉着挂在墙上的C点而处于静止状态，细线与木棒之间的夹角为SKIPIF1<0，A、C两点之间的距离为SKIPIF1<0，墙对木棒的支持力为F，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.细线与竖直墙之间的夹角的正弦值为SKIPIF1<0 B.木棒受到三个力（或延长线）可能不交同一点C.细线对木棒的拉力大小为SKIPIF1<0 D.木棒的质量为SKIPIF1<0【参考答案】C【名师解析】设细线与竖直墙之间的夹角为SKIPIF1<0，在△ABC中由正弦定理可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，故A错误；根据共点力平衡的原理，木棒受到的三个力（或延长线）一定交于同一点，B错误；设细线的拉力为T，木棒的质量为m，对木棒受力分析如图，由力的平衡条件有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，结合SKIPIF1<0综合解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，C正确，D错误。7.（2024山东泰安9月测试）将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示。用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持SKIPIF1<0，求：(1)F的最小值以及方向。(2)在(1)问中，a、b间的细线与水平方向的夹角。【参考答案】(1)SKIPIF1<0，垂直SKIPIF1<0向上；(2)SKIPIF1<0【名师解析】(1)以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图根据平衡条件得知：F与T的合力与重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，则F的最小值为SKIPIF1<0方向垂直于Oa向上。(2)设a、b间的细线与水平方向的夹角为SKIPIF1<0，受力分析如下图在(1)问中可求得绳子SKIPIF1<0