高考物理模型專練與解析模型05“活結(jié)”和“死結(jié)”問題（學(xué)生版）

05“活結(jié)”和“死結(jié)”問題1．三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩是()A．可能是OB，也可能是OC B．OB C．OC D．OA2．如圖所示，一物體在三根不可伸長(zhǎng)的輕繩的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，ac輕繩與豎直方向成37°角，bc輕繩與豎直方向成53°角，已知ac輕繩與bc輕繩能夠承受的最大拉力均為20N，cd輕繩能夠承受足夠大的拉力，g=10m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8。則所掛重物的最大質(zhì)量為A．1.6kg B．2.4kg C．2.5kg D．2.8kg3．如圖所示，在兩個(gè)傾角=30°、相互連接的斜面上分別放置質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體，物體間通過平行于斜面的不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過光滑的定滑輪連接，物體m1與所在斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，物體m2所在的斜面光滑，若物體m1保持靜止，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則的值可能為()A．B．C．3D．54．如圖所示，傾角為θ的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)．則()A．物塊B、C間的摩擦力一定不為零B．斜面體C受到水平面的摩擦力一定為零C．水平面對(duì)C的支持力與B、C的總重力大小相等D．不論B、C間摩擦力大小、方向如何，水平面對(duì)C的摩擦力方向一定向左5．如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用兩根不可伸長(zhǎng)的輕繩連接后懸掛于O點(diǎn)，在外力F的作用下，小球A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)．若要使兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且懸線OA與豎直方向的夾角θ保持30°不變，則外力F的大小不可能為()A．0.5mg B．mg C．2mg D．5mg6．如圖所示，物體P和Q的質(zhì)量分別為m1和m2，PM和MQ為同一根輕繩且相互垂直，PM平行于傾角為53°的固定斜面，定滑輪M光滑，MQ和OQ兩段輕繩相互垂直。物體P與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，整個(gè)系統(tǒng)保持靜止，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則()(sin53°=0.8，cos53°=0.6)A．當(dāng)m1：m2=3：4時(shí)，物體P有沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)B．當(dāng)m1：m2=1：1時(shí)，物體P有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)C．當(dāng)m1：m2=1：2時(shí)，物體P有沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)D．當(dāng)m1：m2=2：1時(shí)，物體P有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)7．如圖所示，帶有光滑豎直桿的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接，開始時(shí)輕繩與斜劈平行．現(xiàn)給小滑塊施加一個(gè)豎直向上的拉力，使小滑塊沿桿緩慢上升，整個(gè)過程中小球始終未脫離斜劈，則有A．小球?qū)π迸膲毫Ρ３植蛔傿．輕繩對(duì)小球的拉力先減小后增大C．豎直桿對(duì)小滑塊的彈力先增大再減小D．對(duì)小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大8．如圖所示，小圓環(huán)A系著一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個(gè)豎直放置的大圓環(huán)上，有一細(xì)線一端拴在小圓環(huán)A上，另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)B的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)質(zhì)量為m1的物塊。如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計(jì)，繩子又不可伸長(zhǎng)，若平衡時(shí)弦AB所對(duì)應(yīng)的圓心角為α，則兩物塊的質(zhì)量比m1：m2應(yīng)為()A． B． C． D．9．如圖，A、B兩球(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量均為m，固定在輕彈簧的兩端，分別用細(xì)繩懸于O點(diǎn)，其中球A處在光滑豎直墻面和光滑水平地面的交界處．已知兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，OA沿豎直方向，OAB恰好構(gòu)成一個(gè)正三角形，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．球A對(duì)豎直墻壁的壓力大小為B．彈簧對(duì)球A的彈力大于對(duì)球B的彈力C．繩OB的拉力大小等于mgD．球A對(duì)地面的壓力不可能為零10．如圖所示，在水平天花板上用繩AC和BC吊起一個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩子的長(zhǎng)度分別為AC=4dm，BC=3dm，懸點(diǎn)A、B間距為=5dm。則AC繩、BC繩、CD繩上的拉力大小之比為()A．40∶30∶24 B．4∶3∶5C．3∶4∶5 D．因CD繩長(zhǎng)未知，故無法確定11．如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說法正確的是()A．繩的右端下移到C，繩子拉力不變B．繩的兩端高度差越大，繩子拉力越小C．將桿N向左移一些，繩子拉力變大D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，衣架懸掛點(diǎn)不變12．用三根細(xì)線a、b、c將重力均為的兩個(gè)小球1和2連接并懸掛，如圖所示。兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線與豎直方向的夾角為30°，細(xì)線水平。那么()A．細(xì)線ɑ對(duì)小球1的拉力為B．細(xì)線b對(duì)小球1的拉力為C．細(xì)線c對(duì)小球2的拉力為D．細(xì)線b與細(xì)線c對(duì)小球2產(chǎn)生的合力豎直向上13．如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定有半徑為R的半圓軌道，其兩端點(diǎn)M、N連線水平。將一輕質(zhì)小環(huán)A套在軌道上，一細(xì)線穿過輕環(huán)，一端系在M點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球恰好靜止在圖示位置。不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g，下列說法正確的是()A．細(xì)線對(duì)M點(diǎn)的拉力大小為mgB．軌道對(duì)輕環(huán)的支持力大小為mgC．細(xì)線對(duì)輕環(huán)的作用力大小為mgD．圖示位置時(shí)MA＝R14．如圖所示，用繩AC和BC吊起一個(gè)物體，繩AC與豎直方向的夾角為，繩BC與豎直方向的夾角為，繩AC能承受的最大拉力為100N，繩BC能承受的最大拉力為150N。g＝10m/s2，求：(1)當(dāng)物體的重力為100N時(shí)，AC與BC繩拉力各為多大？(2)欲使兩繩都不斷，物體的重力不應(yīng)超過多少？15．如圖所示的機(jī)械裝置，放在兩固定斜面上的甲、乙兩物塊質(zhì)量分別為1.5kg和1kg，甲、乙兩物塊被繞過3個(gè)滑輪的輕繩連接起來。甲、乙兩物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.8和，若不計(jì)滑輪質(zhì)量，不計(jì)滑輪與輕繩之間的摩擦，物塊與斜面間的滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6?，F(xiàn)用力F向下拉最下面的滑輪，求(1)當(dāng)F=12N時(shí)，甲物塊與斜面之間的摩擦力大??；(2)要使甲、乙兩物塊均保持靜止，F(xiàn)的取值范圍。16．如圖所示，質(zhì)量m1=8kg的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°，物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)求：(1)人對(duì)地面的摩擦力大小及方向；(2)若人的質(zhì)量m2=60kg，人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，欲使人在水平面上不滑動(dòng)，則物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少？17．如圖所示，斜面的傾角為30°，輕繩通過兩個(gè)滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計(jì)輕繩與滑輪的摩擦。物體A的質(zhì)量為10kg，A與斜面的摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。不計(jì)滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當(dāng)動(dòng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時(shí)，A、B恰能保持靜止，求物塊B的質(zhì)量最大值和最小值。(g＝10N/kg)18．如圖所示，放在粗糙固定斜面上的物塊A和懸掛的物塊B均處于靜止?fàn)顟B(tài)。輕繩AO繞過光滑的定滑輪與輕彈簧的右端及輕繩BO的上端連接于O點(diǎn)，輕彈簧中軸線沿水平方向，且彈簧伸長(zhǎng)量為5cm。輕繩的OC段與豎直方向的夾角θ＝60°，斜面傾角α＝30°，且物塊A和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，物塊A的質(zhì)量mA＝5kg，彈簧的勁度系數(shù)k＝400N/m。重力加速度g＝10m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。(1)求物塊B的質(zhì)量mB；(2)求物塊A受到的摩擦力f的大小。19．如圖所示，質(zhì)量為的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OB水平且B端與站在水平面上質(zhì)量為的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角，物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。(已知，g取。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，問：(1)輕繩OA、OB受到的拉力分別是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？(3)若人的質(zhì)量，人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，欲使人在水平面上不滑動(dòng)，則物體甲的質(zhì)量最大不能超過多少？20．如圖所示，輕細(xì)繩AB和AC的一端與質(zhì)量為2kg的小球相連，它們的另一端連接于豎直墻面上，在小球上另施加一個(gè)方向與水平線成＝60的拉力F。(g=10m/s2)，求：(1)當(dāng)繩上AB恰好伸直時(shí)，拉力F1；(2)當(dāng)繩上AC恰好伸直時(shí)，拉力F2；(3)若要使繩AB、AC都伸直，拉力F的大小范圍。21．小園想用以下兩種方式提起重物。圖甲是一用鉸鏈固定于O點(diǎn)的桿，通過繩PA將掛于P端的重物提起；圖乙是一固定于O’的桿(斜角恒定為67°)，其另一端N有一光滑滑輪，繩CD繞過滑輪提起重物。當(dāng)圖甲中桿與水平面成67°夾角時(shí)，繩與水平方向夾角為30°；此時(shí)圖乙中繩與水平方向夾角也為30°，已知重物的重力為，則此兩種情況下，桿的作用力分別為多少？(sin37°=0.6，cos37°=0.8)22．如圖所示，質(zhì)量為m1的物體通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O點(diǎn)，輕繩OB水平且B端被位于水平面上質(zhì)量為m2的小明拉著，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°，物體和人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：(1)輕繩OA、OB受到的拉力大小；(2)若人的質(zhì)量m2=50kg，人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ