2021高三物理學(xué)案第二章第1講重力彈力摩擦力含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021高三物理人教版一輪學(xué)案：第二章第1講重力彈力摩擦力含答案第二章相互作用考試說明課程標(biāo)準(zhǔn)命題熱點1。認(rèn)識重力、彈力與摩擦力。通過實驗，了解胡克定律。知道滑動摩擦和靜摩擦現(xiàn)象，能用動摩擦因數(shù)計算滑動摩擦力的大小。2．通過實驗，了解力的合成與分解，知道矢量和標(biāo)量。能用共點力的平衡條件分析日常生活中的問題。（1）力的合成與分解。(2)結(jié)合彈力、摩擦力考查共點力的平衡條件。(3)靜態(tài)平衡和動態(tài)平衡問題。第1講重力彈力摩擦力ZHISHISHULIZICEGONGGU知識梳理·自測鞏固知識點1力的分類1．按力的性質(zhì)分可分為萬有引力(包含重力）、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等。2．按力的作用效果分可分為壓力、支持力、動力、阻力、向心力、回復(fù)力等。3．按作用方式分可分為場力和接觸力，萬有引力、電磁力等均屬于場力，彈力、摩擦力等均屬于接觸力.4．按研究對象分可分為外力和內(nèi)力。知識點2重力重力的產(chǎn)生由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力注意：在地球表面附近可近似認(rèn)為重力等于萬有引力重力的大小G＝mg可用彈簧秤測量注意:(1)物體的質(zhì)量不會變(2)G的變化是由在地球上不同位置處g的變化引起的重力的方向總是豎直向下的注意：豎直向下是和水平面垂直，不一定和接觸面垂直重心因為物體各部分都受重力作用，可認(rèn)為重力作用集中于一點即為物體的重心(1)影響重心位置的因素：①物體的形狀；②物體的質(zhì)量分布（2)薄板類重心的確定方法:懸掛法注意：重心的位置不一定在物體上知識點3彈力1．產(chǎn)生條件(1)兩物體接觸;（2）發(fā)生彈性形變；兩者缺一不可,并且彈力和形變同時產(chǎn)生，同時消失。2．彈力的方向(1)輕繩和細(xì)線的拉力沿繩和線指向它們收縮趨勢的方向.(2）點與平面、平面與平面接觸處的彈力垂直于平面（若是曲面則垂直于接觸處的公切面）指向被壓或被支持的物體。(3)彈簧的彈力方向：總是沿中心軸線指向恢復(fù)原長的方向。3．彈力的大小（1)彈力在彈性限度內(nèi)彈力的大小遵循胡克定律：F＝kx.式中k為勁度系數(shù),其大小由彈簧本身的因素決定(即:材料、匝數(shù)、粗細(xì)），x為形變量，并非原長或總長.（2）一般情況下,應(yīng)根據(jù)物體的運動狀態(tài)，利用平衡條件__或牛頓第二定律來計算。思考：試分析圖中半圓柱上A、B、C三點所受的彈力方向.［答案］半圓柱上A點彈力方向豎直向上，B點彈力方向水平向左，C點彈力方向指向O點.知識點4滑動摩擦力1．產(chǎn)生兩個相互接觸的物體發(fā)生相對運動時產(chǎn)生的摩擦力。2．作用效果總是起著阻礙物體間相對運動的作用.3．產(chǎn)生條件(1)相互接觸且擠壓;（2)有相對運動；（3）接觸面粗糙。4．大小滑動摩擦力大小與壓力成正比，即:Ff＝μFN。5．方向跟接觸面相切，并跟物體相對運動方向相反。知識點5靜摩擦力1．產(chǎn)生兩個相互接觸的物體，有相對運動趨勢時產(chǎn)生的摩擦力.2．作用效果總是起著阻礙物體間相對運動趨勢的作用。3．產(chǎn)生條件(1)相互接觸且擠壓；（2）有相對運動趨勢;（3)接觸面粗糙。4．大小隨外力的變化而變化，即:只與外力有關(guān)而與正壓力無關(guān)。計算時只能根據(jù)物體所處的狀態(tài)（平衡或加速），由平衡條件或牛頓運動定律求解。5．方向總是與物體的相對運動趨勢方向相反。6．最大靜摩擦力靜摩擦力的最大值與接觸面的壓力成正比,還與接觸面的粗糙程度有關(guān)系,在實際問題中最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，但在一般計算時,若無特別說明，認(rèn)為二者相等.思維診斷：(1)重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。（×）（2）物體所受彈力的方向與其形變方向相同.(√)(3)桿的彈力不一定沿桿。（√)（4)摩擦力的方向一定與物體運動方向相反。（×）(5）靜摩擦力一定是阻力,滑動摩擦力不一定是阻力.(×）(6)運動的物體不可能受到靜摩擦力的作用。（×）（7）正壓力越大,摩擦力可能越大,也可能不變.(√）eq\o（\s\up7（自測鞏固）,\s\do5（ZICEGONGGU))1．(2020·江西聯(lián)考)力是物體對物體的作用，則下列關(guān)于力的說法中正確的是（D)A．相互接觸的物體之間一定存在彈力B．物體總是落向地球，表明地球?qū)ξ矬w的作用力大于物體對地球的作用力C．一定距離的磁鐵間有相互作用力，因此力可以離開物體而獨立存在D．靜止的物體也能受到滑動摩擦力［解析］本題考查對力的認(rèn)識.相互接觸的物體之間不一定存在彈力，還需要物體發(fā)生彈性形變才能產(chǎn)生彈力，故A錯誤;物體間力的作用是相互的，地球?qū)ξ矬w的作用力大小等于物體對地球的作用力大小，故B錯誤;一定距離的磁鐵間有相互作用力，因此力的作用不一定要接觸，但力不能離開物體而獨立存在，故C錯誤；靜止的物體也能受到滑動摩擦力，例如物體在粗糙的地面上滑動，地面就受到滑動摩擦力，故D正確.2．(2020·山東部分重點中學(xué)聯(lián)考）在研究彈簧彈力時,通常忽略彈簧本身的質(zhì)量，把這樣理想化的彈簧稱為輕質(zhì)彈簧或輕彈簧。彈簧測力計中的彈簧可以認(rèn)為是輕質(zhì)彈簧.下列說法中正確的有（A)A．輕彈簧兩端所受的拉力大小一定相等B．輕彈簧兩端所受的拉力大小可能不等C．彈簧測力計的示數(shù)等于彈簧測力計中彈簧某一端所受力的2倍D．根據(jù)胡克定律,在彈性限度內(nèi),輕彈簧受到的拉力或壓力與彈簧的長度成正比[解析]本題考查彈簧彈力的特點。以輕彈簧為研究對象，由于不計其質(zhì)量，因此兩端拉力一定等大反向;彈簧測力計的示數(shù)等于彈簧一端受到的力的大??；輕彈簧受到的拉力或壓力與彈簧的形變量成正比,而不是與彈簧長度成正比，故A正確,B、C、D錯誤.3．(2019·浙江嘉興一中期末）關(guān)于摩擦力，下列說法正確的是（B）A．運動的物體不可能受靜摩擦力作用B．物體受摩擦力作用時，一定受到彈力作用C．手握瓶子,握得越緊越不容易滑落,因為靜摩擦力增大D．同一接觸地面上可能同時存在靜摩擦力與滑動摩擦力[解析]本題考查摩擦力的概念.運動的物體也能受靜摩擦力作用，例如傾斜傳送帶運送貨物的過程中，貨物相對于傳送帶靜止，雖受靜摩擦力作用，但貨物是運動的,A錯誤；根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件可知，受彈力的物體不一定受摩擦力，但受摩擦力的物體必然受彈力，B正確；握在手中的瓶子，握得越緊越不容易滑落下來，是因為握得越緊，最大靜摩擦力越大，而瓶子所受的靜摩擦力大小等于重力，不變，故C錯誤;同一接觸面上只能產(chǎn)生一種類型的摩擦力，主要看接觸面上發(fā)生的是相對運動，還是只有相對運動的趨勢，D錯誤.HEXINKAODIANZHONGDIANTUPO核心考點·重點突破考點一彈力的分析與計算1．彈力有無的判斷假設(shè)法思路假設(shè)將與研究對象接觸的物體解除接觸，判斷研究對象的運動狀態(tài)是否發(fā)生改變，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運動狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力例證圖中細(xì)線豎直、斜面光滑，因去掉斜面體，小球的狀態(tài)不變,故小球只受細(xì)線的拉力，不受斜面的支持力替換法思路用細(xì)繩替換裝置中的桿件，看能不能維持原來的力學(xué)狀態(tài),如果能維持，則說明這個桿提供的是拉力；否則，提供的是支持力例證圖中輕桿AB、AC,用繩替換AB，原裝置狀態(tài)不變，說明AB對A施加的是拉力；用繩替換AC,原狀態(tài)不能維持，說明AC對A施加的是支持力狀態(tài)法思路由運動狀態(tài)分析彈力，即物體的受力必須與物體的運動狀態(tài)相符合,依據(jù)物體的運動狀態(tài)，由二力平衡（或牛頓第二定律)列方程,求解物體間的彈力例證升降機以a＝g加速下降時物體不受底板的彈力作用2．彈力方向的判斷(1）根據(jù)物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反判斷.（2）根據(jù)共點力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向.3．計算彈力大小的三種方法(1）根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解。(2）根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解。（3)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解。例1（2020·甘肅診斷）在半球形光滑碗內(nèi)，斜放一根筷子，如圖所示，筷子與碗的接觸點分別為A、B，則碗對筷子A、B兩點處的作用力方向分別為(D）A．均豎直向上B．均指向球心OC．A點處指向球心O，B點處豎直向上D．A點處指向球心O，B點處垂直于筷子斜向上[解析]本題考查彈力方向問題。碗對筷子A、B點處都有支持力作用。在A處:筷子與碗的接觸面是碗的切面,碗對筷子的支持力垂直切面指向筷子，根據(jù)幾何知識得知，此方向指向球心O。在B處：筷子與碗的接觸面就是筷子的下表面,所以B點處碗對筷子的支持力垂直于筷子斜向上，D正確。方法總結(jié)：彈力方向的判定技巧1．彈力方向2．技巧點撥利用替代法判斷輕桿提供的是拉力還是支持力：輕繩和有固定轉(zhuǎn)軸輕桿的相同點是彈力的方向是沿繩和沿桿的，但輕繩只能提供拉力，輕桿既可以提供拉力也可以提供支持力?！差愵}演練1〕（2019·北京師大附中期中)如圖，兩個彈簧的質(zhì)量不計，勁度系數(shù)分別為k1、k2，它們一端固定在質(zhì)量m的物體上,另一端分別固定在Q、P上,當(dāng)物體平衡時上面的彈簧處于原長，若把固定的物體換成質(zhì)量為2m的物體（彈簧的長度不變，且彈簧均在彈性限度內(nèi)),當(dāng)物體再次平衡時，物體比第一次平衡時的位置下降了x，則x為(AA．eq\f（mg，k1＋k2) B．eq\f(k1k2，mgk1＋k2)C．eq\f(2mg,k1＋k2） D．eq\f（k1k2,2mgk1＋k2)［解析]本題考查胡克定律在彈簧串聯(lián)體中的應(yīng)用。當(dāng)物體的質(zhì)量為m時，下方彈簧被壓縮的長度為x1＝eq\f(mg,k1）。當(dāng)物體的質(zhì)量變?yōu)?m時，設(shè)物體下降的高度為x，則上方彈簧伸長的長度為x，下方彈簧被壓縮的長度為x1＋x,兩彈簧彈力之和等于2mg,由胡克定律和平衡條件得k2x＋k1（x1＋x）＝2mg，聯(lián)立解得x＝eq\f（mg，k1＋k2）,故選A?？键c二摩擦力的有無及方向判斷高中階段，只學(xué)習(xí)靜摩擦力和滑動摩擦力，其中的靜摩擦力方向是難以判斷的。靜摩擦力方向的判斷可用以下三種方法：1．假設(shè)法利用假設(shè)法判斷的思維程序如下：2．狀態(tài)法先判明物體的運動狀態(tài)（即加速度的方向)，再利用牛頓第二定律（F＝ma)確定合力，然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小及方向。3．牛頓第三定律法先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。例2（2020·貴州銅仁一中月考)某人買了一輛前輪驅(qū)動的玩具小汽車，接通電源讓小汽車自動前行，地面對前輪的摩擦力為Ff1，對后輪的摩擦力為Ff2；關(guān)掉電源，推著小汽車前進(jìn)，地面對前輪的摩擦力為F′f1，對后輪的摩擦力為F′f2,則（C)A．F′f1與車前進(jìn)方向相同 B．F′f2與車前進(jìn)方向相同C．Ff1與車前進(jìn)方向相同 D．Ff2與車前進(jìn)方向相同［解析]本題考查摩擦力方向的判斷。玩具汽車接通電源前進(jìn)時,前輪是主動輪，在它與地面接觸處有相對地面向后滑的趨勢,故受到向前的摩擦力；后輪是從動輪，它與地面接觸處有相對于地面向前滑的趨勢,故受向后的摩擦力。而推動玩具汽車前進(jìn)時,地面對前、后輪的摩擦力方向都向后,所以Ff1向前，F(xiàn)f2、F′f1、F′f2向后，故A、B、D錯誤,C正確。規(guī)律總結(jié)：判斷摩擦力方向時應(yīng)注意的兩個問題(1）靜摩擦力的方向與物體的運動方向沒有必然關(guān)系，可能相同，也可能相反，還可能成一定的夾角。（2)分析摩擦力方向時，要注意靜摩擦力方向的“可變性”和滑動摩擦力的“相對性”.〔類題演練2〕如圖甲、乙所示，物體A、B在力F的作用下一起以相同的速度沿F方向勻速運動，關(guān)于物體A所受的摩擦力,下列說法正確的是(D）A．兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相同B．兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相反C．兩圖中物體A均不受摩擦力D．圖甲中物體A不受摩擦力，圖乙中物體A受摩擦力,方向和F相同［解析]甲圖中A做勻速直線運動，合外力為零，水平方向不受外力，故甲圖中A沒有相對于B的運動趨勢，故A不受摩擦力；乙圖中A也處于平衡狀態(tài),但A的重力使A有沿B上表面下滑的趨勢，故B對A有向上的摩擦力，即A受與F方向相同的摩擦力，故D正確?？键c三摩擦力大小的計算1．滑動摩擦力的計算方法可用公式Ff＝μFN計算,注意對物體間相互擠壓的彈力FN的分析,并不總是等于物體的重力，它與研究對象受到的垂直接觸面方向的力密切相關(guān)，也與研究對象在該方向上的運動狀態(tài)有關(guān);或者利用平衡條件或牛頓運動定律列方程求解。2。靜摩擦力的計算方法(1)最大靜摩擦力Fmax的計算：最大靜摩擦力Fmax只在剛好要發(fā)生相對滑動這一特定狀態(tài)下才表現(xiàn)出來。比滑動摩擦力稍大些,通常認(rèn)為二者相等，即Fmax＝μFN。（2）一般靜摩擦力的計算：一般靜摩擦力F的大小和方向都與產(chǎn)生相對運動趨勢的力密切相關(guān),跟接觸面間相互擠壓的彈力FN無直接關(guān)系，因此F具有大小、方向的可變性。對具體問題要結(jié)合研究對象的運動狀態(tài)(靜止、勻速運動或加速運動)，利用平衡條件或牛頓運動定律列方程求解。例3(2019·山東濟寧質(zhì)檢）如圖所示,質(zhì)量為M的長木板放在水平地面上,放在長木板上的質(zhì)量為m的木塊在水平向右的拉力F的作用下向右滑行，長木板保持靜止.已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,下列說法正確的是（A)A．地面對長木板的摩擦力的大小一定為μ1mgB．地面對長木板的摩擦力的大小一定為μ2mgC．地面對長木板的摩擦力的大小一定為μ2（m＋M）gD．只要拉力F增大到足夠大，長木板一定會與地面發(fā)生相對滑動[解析］本題考查滑動摩擦力的計算。木塊所受木板的滑動摩擦力大小為f1＝μ1mg,方向水平向左，根據(jù)牛頓第三定律得知,木板受到木塊的摩擦力方向水平向右，大小等于μ1mg；木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向受到木塊的滑動摩擦力和地面的靜摩擦力，根據(jù)平衡條件可知木板受到地面的摩擦力的大小也是μ1mg，木板相對于地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，不能使用滑動摩擦力的公式計算木板受到的地面的摩擦力，所以木板與地面之間的摩擦力不一定是μ2（m＋M）g，故A正確,B、C錯誤；開始時木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明木塊與木板之間的摩擦力小于木板與地面之間的最大靜摩擦力，與拉力F的大小無關(guān)，所以即使拉力F增大到足夠大,木板仍靜止，故D錯誤.規(guī)律總結(jié)：在計算摩擦力大小之前,必須分析物體的運動情況,判斷是滑動摩擦力還是靜摩擦力。若是滑動摩擦力，可用Ff＝μFN來計算；若是靜摩擦力,則不能用Ff＝μFN計算,只能根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律求解?？键c四摩擦力的突變問題摩擦力發(fā)生突變的原因具有多樣性：可能是物體的受力情況發(fā)生了變化，可能是物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化，也可能是物體間的相對運動形式發(fā)生了變化。因此要全面分析物體的受力情況和運動狀態(tài),抓住摩擦力突變的原因，才能正確地處理此類問題。1．靜摩擦力突變?yōu)榛瑒幽Σ亮o摩擦力達(dá)到最大值的狀態(tài)是物體恰好保持相對靜止的臨界狀態(tài)。2．滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力滑動摩擦力存在于發(fā)生相對運動的物體之間，因此兩物體的速度達(dá)到相同時,滑動摩擦力要發(fā)生突變(變?yōu)榱慊蜃優(yōu)殪o摩擦力).3．由一個靜摩擦力突變?yōu)榱硪粋€靜摩擦力靜摩擦力是被動力，其大小、方向取決于物體間的相對運動趨勢，相對運動趨勢取決于主動力，若主動力發(fā)生突變而物體仍然處于相對靜止?fàn)顟B(tài),則其靜摩擦力將由一個靜摩擦力突變?yōu)榱硪粋€靜摩擦力。例4(2020·天津耀華中學(xué)月考)如圖所示，一長直木板的上表面放有一小物塊，當(dāng)木板以遠(yuǎn)離物塊的一端O為軸,由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動（α角變大)時,則物塊受到的摩擦力Ff隨轉(zhuǎn)過的角度α變化的圖象可能是圖中的（C）[解析]本題考查摩擦力的突變問題。物塊受到的摩擦力在開始為靜摩擦力，f＝mgsinα，按正弦規(guī)律變化；而滑動后，f′＝μmgcosα,接余弦定律變化，故C正確。方法技巧：摩擦力的“突變"問題的分析（1)靜摩擦力突變?yōu)榛瑒幽Σ亮o摩擦力是被動力，其大小、方向取決于物體間的相對運動趨勢。靜摩擦力為零的狀態(tài)是方向變化的臨界狀態(tài)；靜摩擦力達(dá)到最大值是物體恰好保持相對靜止的臨界狀態(tài)。(2）滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力滑動摩擦力存在于發(fā)生相對運動的物體之間,因此兩物體的速度達(dá)到相同時，滑動摩擦力要發(fā)生突變（摩擦力變?yōu)榱慊蜃優(yōu)殪o摩擦力)?！差愵}演練3〕(多選）如圖甲所示，放在固定斜面上的物體，受到一個沿斜面向上的力F作用，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則在0～t0時間內(nèi)物體所受的摩擦力Ff隨時間t的變化規(guī)律可能為下圖中的（取沿斜面向上為摩擦力Ff的正方向)（BCD）［解析］物體在斜面上始終處于平衡狀態(tài)，沿斜面方向受力平衡方程為:F－mgsinθ＋Ff＝0,解得Ff＝mgsinθ－F,若初態(tài)mgsinθ＝F，則B項正確；若初態(tài)mgsinθ>F,則C項正確；若初態(tài)mgsinθ<F，則D項正確。〔類題演練4〕如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ〈tanθ，則圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是（D)［解析］開始階段，小木塊受到豎直向下的重力和沿傳送帶向下的摩擦力作用，做加速度為a1的勻加速直線運動,由牛頓第二定律得:mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1,所以a1＝gsinθ＋μgcosθ。小木塊加速至與傳送帶速度相等時，由于μ<tanθ，則小木塊不會與傳送帶保持相對靜止而勻速運動，之后小木塊繼續(xù)加速,所受滑動摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?做加速度為a2的勻加速直線運動，這一階段由牛頓第二定律得：mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，所以：a2＝gsinθ－μgcosθ。根據(jù)以上分析，有a2<a1.所以，本題正確答案為D.JIEDUANPEIYOUCHAQUEBULOU階段培優(yōu)·查缺補漏“動桿”和“定桿”“活結(jié)”和“死結(jié)”問題輕桿模型是物體間連接的一種典型方式。中學(xué)物理一般討論動桿或定桿兩種連接方式?！皠訔U"多是“二力桿”，輕桿兩端所受彈力方向一定沿著桿的方向?！岸U”固定不能轉(zhuǎn)動，輕桿兩端所受彈力方向不一定沿著桿的方向?！盎罱Y(jié)”即一根繩經(jīng)過滑輪或光滑掛鉤而改變方向，一根繩上的張力大小處處相等?！八澜Y(jié)”是幾根不同的繩結(jié)在一起，結(jié)點連接的是不同的多根繩，張力可以是不同的。1．“動桿”和“定桿"問題桿所受到的彈力方向可以沿著桿，也可以不沿桿,因此在分析問題時,要注意是動桿還是定桿.（1)若輕桿用轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接，當(dāng)桿處于平衡狀態(tài)時，桿所受到的彈力方向一定沿著桿，否則會引起桿的轉(zhuǎn)動。如圖甲所示，若C為轉(zhuǎn)軸，則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動中，彈力方向始終沿桿的方向。(2）若輕桿被固定不發(fā)生轉(zhuǎn)動，則桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一個小滑輪B，一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m＝10kg的重物，∠CBA＝30°。滑輪受到繩子的作用力應(yīng)為圖中兩段繩中拉力F1和F2的合力,如圖丙所示.因為同一根繩子張力大小處處相等，都等于重物的重力，即F1＝F2＝G＝mg＝100N,用平行四邊形定則作圖，可知合力F＝100N，故滑輪受繩的作用力為1002．“活結(jié)”和“死結(jié)”問題(1）當(dāng)繩繞過滑輪或掛鉤時，由于滑輪或掛鉤對繩無約束,因此繩上張力的大小是相等的，即滑輪或掛鉤只改變力的方向,不改變力的大小。例如圖乙中，兩段繩中的拉力F1＝F2＝mg。(2)若結(jié)點不是滑輪或掛鉤，是稱為“死結(jié)”的結(jié)點，則兩側(cè)繩上的張力大小不一定相等.例如圖甲中,B點固定，B點下面繩中的拉力大小始終等于mg，而B點上側(cè)繩AB中的拉力隨桿的轉(zhuǎn)動而變化。例5如圖甲所示,細(xì)繩AD跨過固定的水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為M1的物體，∠ACB＝30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向也成30°，輕桿的G點用細(xì)繩GF拉住一個質(zhì)量為M2的物體，求：(1）細(xì)繩AC段的張力FAC與細(xì)繩EG的張力FEG之比;(2)輕桿BC對C端的支持力；（3）輕桿HG對G端的支持力.[解析]題圖甲和乙中的兩個物體M1、M2都處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡的條件，首先判斷與物體相連的細(xì)繩，其拉力大小等于物體的重力;分別取C點和G點為研究對象，進(jìn)行受力分析如圖(a)和（b)所示，根據(jù)平衡條件可求解。（1）題圖甲中細(xì)繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為M1的物體,物體處于平衡狀態(tài),由圖(a）可得細(xì)繩AC段的拉力FAC＝M1g由圖（b)可得FEGsin30°＝M2g，則FEG＝2M所以eq\f(FAC，F(xiàn)EG)＝eq\f(M1,2M2）。(2）圖（a)中，三個力之間的夾角都為120°，根據(jù)平衡條件有FNC＝FAC＝M1g，F(xiàn)NC（3）如圖（b）所示，根據(jù)平衡條件有FEG·sin30°＝M2g，F(xiàn)EGcos30°＝FHG，所以FHG＝eq\f(M2g,tan30°）＝eq\r（3）M2g，方向水平向右。［答案]（1）eq\f（M1,2M2）(2）M1g方向和水平方向成30°指向右上方（3)eq\r（3)M2g方向水平向右2NIANGAOKAOMONIXUNLIAN2年高考·模擬訓(xùn)練1．(2020·貴州一模）如圖所示,一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個質(zhì)量為1kg的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài).取g＝10m/s2。A．大小為10N，方向豎直向上B．大小為10N，方向垂直于斜面向上C．大小為5N，方向垂直于斜面向上D．大小為5eq\r(3）N,方向垂直于斜面向上［解析]小球受到重力和彈力作用，由于小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以重力和彈力是一對平衡力，重力大小為10N，方向豎直向下，所以彈力大小也為10N，方向豎直向上，故A正確。2．(2019·寧夏大學(xué)附屬中學(xué)月考）如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的長度和彈力大小的關(guān)系圖象.根據(jù)圖象判斷，正確的結(jié)論是(A）A．彈簧的原長為6B．彈簧的勁度系數(shù)為1N/mC．可將圖象中右側(cè)的圖線無限延長D．該彈簧兩端各加2N拉力時，彈簧的長度為10［解析]本題考查胡克定律的圖象問題.由圖讀出，彈簧的彈力F＝0時，彈簧的長度為L0＝6cm，即彈簧的原長為6cm,故A正確；由圖讀出彈力為F1＝2N時，彈簧的長度為L1＝4cm，彈簧壓縮的長度x1＝L0－L1＝2cm＝0。02m，由胡克定律得彈簧的勁度系數(shù)為k＝eq\f(F1，x1)＝eq\f(2N,0.02m）＝100N/m，故B錯誤；彈簧都有一定的彈性限度，故右側(cè)圖線的長度不能無限延長,故C錯誤;該彈簧兩端各加2N拉力時，彈簧彈力為2N，彈簧伸長3．（2020·安徽師大附中月考)如圖所示，一長方形木板放置在水平地面上，在長方形木板的上方有一條狀豎直擋板,擋板