共点力的平衡特殊模型学案高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第五节共点力的平衡-特殊模型问题【教学目标】主题探究素养提升动态平衡问题（1）学会应用整体法与隔离法解答多物体的平衡问题（2）会利用图解法、解析法、相似三角形法解决动态平衡问题（3）学会处理平衡中的临界、极值问题【课堂探究】主题探究一：死结（不会移动的结点）、活结（可以移动结点）题型特点：活结一般是由轻绳跨过光滑滑轮或者绳上挂一光滑的挂钩而形成的。绳虽然因活结而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由活结分开的两段绳上的弹力的大小一定相等，两段绳合力的方向一定延这两段绳夹角的平分线（平行四边形特点）。死结是指两侧的绳子相互独立，因结而分开，故力也不同。模型结构模型解读模型特点“活结”把绳子分为两段，且可沿绳移动，“活结”一般由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩而形成，绳子因“活结”而弯曲，但实际为同一根绳“活结”绳子上的张力大小处处相等练习：1.如图所示，一根轻绳一端固定于天花板的A点，另一端悬挂于天花板的B点，绳上挂一质量为m的光滑圆环。在细绳右端悬挂点由B点向A点慢慢移动的过程中，绳中的张力（）A．变小 B．变大C．先变小后变大D．先变大后变小2.如图所示，一根硬杆A端固定于竖直墙上，B端安装一定滑轮。质量为m的物体系上细绳，细绳另一端通过定滑轮，系于竖直墙上C点，细绳BC段水平（忽略绳和滑轮间摩擦）。已知，，当装置保持静止时，则关于硬杆B端所受的弹力大小F，下列说法正确的是（）A． B．C． D．3.如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆上的两点，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中间位置时都不滑动。衣架静止，下列说法正确的是（）A．衣架钩在晾衣绳中点时，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．衣架钩在杆中间位置时，左右两边绳子拉力大小相等D．衣架钩在杆中间位置时，右边绳子拉力大于左边绳子拉力4.如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是四分之一圆弧面的物体，半径为R，固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m1、m2两小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m2小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点下列说法正确的是（）A．两小球质量之比m1：m2=3：4B．两小球质量之比m1：m2=2：3C．若剪断轻绳的瞬间，两小球的加速度之比a1：a2=1：D．若剪断轻绳的瞬间，圆弧对m2的弹力FN=m2g主题探究二：动杆（转轴、铰链，杆所受弹力方向一定沿杆，否则会使杆转动）、定杆（杆不会转动，故杆所受弹力方向不一定会沿杆）练习：1.如图所示，杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上，另一端C为一滑轮。重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处，杆恰好平衡。若将绳的A端沿墙缓慢向下移（BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计），则（）A．绳的拉力增大，BC杆受绳的压力增大B．绳的拉力不变，BC杆受绳的压力增大C．绳的拉力增大，BC杆受绳的压力减小D．绳的拉力不变，BC杆受绳的压力减小2．如图所示，为不可伸长的轻绳，为可绕B点自由转动的轻质细杆，杆长为L，A、B两点的高度差也为L。在O点悬挂质量为m的重物，杆与绳子的夹角，下列说法正确的是（

）A．绳对O点的拉力大小为 B．绳对O点的拉力大小为C．杆对O点的力沿杆由O指向B D．杆对B点的力大小为3．如图所示，木块、和沙桶通过不可伸长的轻质细绳和轻质光滑滑轮连接，处于静止状态。其中细绳的端与滑轮的转轴连接，端固定于天花板上。现向沙桶内加入少量沙子后，系统再次处于平衡状态。下列关于各物理量变化的说法，正确的是