高中物理补充模型09 活结与死结

高中物理补充模型09 活结与死结

杆和绳是两种常见的弹力模型，经常放在一起讲。
上一篇我们讲了杆的“动杆和定杆”，这一篇我们接着讲绳的“活结与死结”。
话不多说，直接进入主题吧~

⭐活结

还记得上节课的练习题嘛👇

【例】水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一个轻质小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物，CB与水平方向间的夹角为30°，如图所示。则下列说法正确的是（g取10m/s2）（ ）

A．绳CB段的张力大于绳BD段的张力
B．杆对滑轮的作用力水平向右
C．滑轮受到杆的作用力大小为100 N
D．若将C点稍向上移动，绳子对滑轮的作用力将增加

题中的A选项就是考查大家对“活结”的理解哦～

细绳CD虽然被端点B分为两段，但这两段力的大小其实是一样的。因为这是一个活结模型～

那啥是“活结”呢？

顾名思义：活的啊，肯定是那种一拉就开的绳结～（还记得小时候学打结吗，第一个学会的都是打活结吧哈哈哈）

但物理中的“结”不是真的结，而是一个点，准确的说是相接触的点。

如果将物体用光滑的挂钩或圆环挂在绳上，或者用细绳跨过滑轮连接重物，滑轮、挂钩、圆环均可沿绳滑动，那这样的接触点就被称为“活结”。

活结的特点是：接触点两端的拉力大小一定相等。

因为绳子只是因“活结”改变了方向，但实际上整体还是一根绳，绳上的张力大小处处相等。

不理解的话就想一下初中学过的滑轮，不是只改变力的方向，不改变力的大小么～

所以上题中的A选项明显错误，细绳因跨过滑轮，为活结模型，两端拉力大小相等。不能选哦～

倒是杆的弹力分析容易出错。有疑问的小可爱可以翻上一篇哈～这里直接作B点的受力分析示意图如下👇

小可爱们可以看看自己分析的对不对~

接下来我们讲死结。

⭐死结

“死结”是与“活结”相对的。

如果细绳与挂钩的接触点不能沿绳滑动，就像多段绳子打成结，结点固定，则被称为“死结”。

死结的特点是：绳子被一分为二，接触点两端的拉力大小可以不相等。

比如这道题👇

【例】如图所示，在AB绳上的O点悬挂一台灯，静止时OA绳水平，OB绳与水平方向成60°，则OA与OB绳上的拉力之比为（　　）

A.2∶1 B.1∶2 C.1：1 D.1：3

这里的结点O就是死结。

它将AB绳分为两段，这两段已各自独立，绳上力的大小可以不等。

具体是多少，需要作图计算。

比如对O点受力分析如下：

可由三角函数得出OA与OB绳上的拉力之比为1：2，答案选B。

由此我们也发现，OA和OB绳上的拉力大小确实不等。这就是死结的特点~

最后总结一下吧👇

活结：

还是一根绳，两端绳的拉力大小处处相等。

死结：

将绳一分为二，两端的拉力大小可以不等～

【小试牛刀】

1.如图所示，电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点位置和OB绳的位置不变，则在A点向上移动的过程中（ ）

A．绳OB的拉力逐渐增大
B．绳OB的拉力不变
C．绳OA的拉力先增大后减小
D．绳OA的拉力先减小后增大

2.如图所示，轻质滑轮固定在水平天花板上，动滑轮挂在轻绳上，整个系统处于静止状态，轻绳与水平方向的夹角θ，不计摩擦。现将绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点，则（ ）

A．θ角不变，物体A上升
B．θ角不变，物体A下降
C．θ角变小，物体A上升
D．θ角变小，物体A下降

3.甲图中， 水平轻杆AB一端与竖直墙上的光滑的铰链连接，另一端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为37°，在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中，轻杆CD一端插入竖直墙内，另一端装有小滑轮，现用水平轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物，绳、杆之间夹角也为37°。两图中重物都静止，则下列说法中正确的是（ ）

A．与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为0.75mg
B．若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，甲中轻绳更容易断裂
C．轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为0.75mg
D．两根杆中弹力方向均沿杆方向