模型05 活結(jié)與死結(jié)、活桿與死桿問題（原卷版）-2025版高考物理熱點講義

模型05活結(jié)與死結(jié)、活桿與死桿問題（原卷版）01模型概述01模型概述1.“活結(jié)”與“死結(jié)”繩是物體間連接的一種方式，當多個物體用繩連接的時候，其間必然有“結(jié)”的出現(xiàn)，根據(jù)“結(jié)”的形式不同，可以分為“活結(jié)”和“死結(jié)”兩種.（1）“活結(jié)”：“活結(jié)”可理解為把繩子分成兩段，跨過光滑滑輪(或桿、釘子)的兩段輕繩，且結(jié)點可以沿繩子移動，其兩端張力大小相等，即滑輪只改變力的方向，不改變力的大小.“活結(jié)”一般是由繩跨過滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的．繩子雖然因“活結(jié)”而彎曲，但實際上是同根繩，所以由“活結(jié)”分開的兩段繩子上彈力的大小一定相等，兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的平分線．（2）“死結(jié)”“死結(jié)”可理解為把繩子分成兩段，且不可沿繩子移動的結(jié)點。“死結(jié)”一般是由繩子打結(jié)而形成的，“死結(jié)”兩側(cè)的繩子因打結(jié)而變成兩根獨立的繩子。死結(jié)的特點：①繩子的結(jié)點不可隨繩移動②“死結(jié)”兩側(cè)的繩子因打結(jié)而變成兩根獨立的繩子，因此由“死結(jié)”分開的兩端繩子上的彈力不一定相等二、“活桿”與“死桿”輕桿是物體間連接的另一種方式，根據(jù)輕桿與墻壁連接方式的不同，可以分為“活動桿”與“固定桿”.（1）“活動桿”，就是用光滑的轉(zhuǎn)軸或鉸鏈與墻壁連接，平衡時，桿所受到的彈力方向一定沿著桿，否則桿會轉(zhuǎn)動，所以其特點是桿上的彈力方向一定沿著桿的方向；（2）“固定桿”就是將輕桿固定在墻壁上（不能轉(zhuǎn)動），此時輕桿上的彈力方向不一定沿著桿的方向。02典題攻破02典題攻破1.“活結(jié)”與“死結(jié)”【典型題1】（多選）如圖所示，左右兩根豎直桿之間有一段光滑的輕繩，輕繩兩端分別固定在桿的A點和B點，輕繩上有一個掛鉤，掛鉤下面掛了一物塊．保持左側(cè)桿和A點的位置不變，下列說法正確的是（

）

A．右側(cè)桿不動，B點移到位置時，繩子張力變小B．右側(cè)桿不動，B點移到位置時，繩子張力不變C．B點不動，將右側(cè)桿移到虛線位置C時，繩子張力不變D．B點不動，將右側(cè)桿移到虛線位置D時，繩子張力變大2.“活桿”與“死桿”【典型題2】（2024高一·全國·專題練習）如圖甲所示，輕桿OB可繞B點自由轉(zhuǎn)動，另一端O點用細繩OA拉住，固定在左側(cè)墻壁上，質(zhì)量為m的重物用細繩OC懸掛在輕桿上的O點，OA與輕桿的夾角∠BOA＝30°，輕桿OB水平。圖乙中水平輕桿OB一端固定在豎直墻壁上，另一端O裝有小滑輪，用一根細繩跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m的重物，圖中∠BOA＝30°。則：

(1)圖甲、乙中細繩OA的拉力各是多大？(2)圖甲中輕桿受到的彈力是多大？(3)圖乙中輕桿對滑輪的作用力是多大？(4)通過該題總結(jié)兩種（固定桿和可動桿）輕桿上的彈力特點。03針對訓練03針對訓練1．（2024高一·全國·專題練習）如圖所示，將一細繩的兩端固定于兩豎直墻的A、B兩點，通過一個光滑的掛鉤將某重物掛在繩上，下面給出的四幅圖中有可能使物體處于平衡狀態(tài)的是（）A． B． C． D．2．（多選）如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是（）A．繩的右端上移到b’，繩子拉力不變B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點右移3．（23-24高一上·湖南長沙·階段練習）如圖所示，光滑輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定于豎直桿上的a、b兩點，一質(zhì)量為m的衣服靜止懸掛于繩上某點；若在繩上另一點繼續(xù)懸掛另一質(zhì)量為M的衣服，已知m<M，兩衣架質(zhì)量均可忽略不計，則最終兩衣服在繩上的狀態(tài)為（

）A． B． C． D．4．（23-24高三上·江蘇南通·開學考試）如圖所示，輕質(zhì)滑輪固定在水平天花板上，動滑輪掛在輕繩上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，輕繩與水平方向的夾角θ，不計摩擦?，F(xiàn)將繩的一端由Q點緩慢地向左移到P點，則（）

A．θ角不變，物體上升B．θ角不變，物體下降C．θ角變小，物體上升D．θ角變小，物體下降5．（22-23高三下·廣東·階段練習）如圖所示，站在水平地面上的人通過輕繩繞過定滑輪A和輕質(zhì)動滑輪B將一重物吊起。若系統(tǒng)在圖示位置靜止時B兩側(cè)輕繩的夾角為，A右側(cè)輕繩沿豎直方向，不計一切摩擦，此時人對地面恰好無壓力，則人與重物的質(zhì)量之比為（）A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．2∶36．（22-23高一上·全國·階段練習）如圖所示，一根不可伸長的光滑輕質(zhì)細繩通過輕滑輪掛一重物，細繩一端系在豎直墻壁的A點，另一端系在傾斜墻壁的B點，現(xiàn)將細繩右端從B點沿傾斜墻壁緩慢向下移動到與A點等高的B′點。在移動過程中，關于細繩拉力大小變化情況正確的是（

）A．先變小后變大 B．變大C．變小 D．不變7．（22-23高一上·北京西城·階段練習）在如圖所示裝置中，兩物體質(zhì)量分別為和，滑輪直徑大小可忽略。設動滑輪兩側(cè)的繩與豎直方向夾角分別為和。整個裝置能保持靜止。不計動滑輪的質(zhì)量和一切摩擦。則下列法正確的有（

）A．一定等于 B．一定大于 C．一定小于 D．可能大于8．（23-24高一上·河北石家莊·階段練習）如圖所示，不可伸長的輕繩AO和BO共同吊起質(zhì)量為m的重物，AO與BO垂直，BO與豎直方向的夾角為θ，OC連接重物，已知OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，則下列說法中正確的是（）A．AO所受的拉力大小為B．AO所受的拉力大小為C．BO所受的拉力大小為D．若逐漸增加C端所掛重物的質(zhì)量，一定是繩AO先斷9．（23-24高三上·安徽·階段練習）（多選）一質(zhì)量為的小球用一根足夠長的輕繩懸掛于天花板上的O點，現(xiàn)用一光滑的輕質(zhì)金屬掛鉤勾住輕繩，水平向右緩慢拉動輕繩（掛鉤與輕繩的接觸點A始終在同一條水平線上），下列說法正確的是（）

A．OA段輕繩的力逐漸增大B．掛鉤對輕繩的作用力大小可能等于小球的重力大小C．掛鉤對輕繩的作用力和小球的重力是一對平衡力D．掛鉤對輕繩做的功等于小球重力勢能的增加量10．（23-24高一上·全國·課后作業(yè)）在如圖所示的四幅圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈相連接，且系統(tǒng)均處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用等長的輕繩來代替輕桿，使系統(tǒng)依然保持平衡，下列說法正確的是（）

A．圖中的AB桿可以用輕繩代替的是甲、乙、丁B．圖中的AB桿可以用輕繩代替的是甲、丙、丁C．圖中的BC桿可以用輕繩代替的是乙、丙、丁D．圖中的BC桿可以用輕繩代替的是甲、乙、丁11．（23-24高一上·寧夏石嘴山·期末）如圖所示，輕繩跨過固定在水平桿右端的光滑定滑輪（定滑輪重力不計）栓接一質(zhì)量為M的物體，，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．桿對滑輪的作用力大小為Mg，方向水平向右B．桿對滑輪的作用力大小為Mg，方向水平向右C．輕繩的張力大小為MgD．輕繩的張力大小為Mg12．（23-24高三上·新疆烏魯木齊·階段練習）水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪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重為100N的重物，CBA30。如圖所示，則滑輪受到輕繩的作用力的大小為（

）A．100N B．N C．50N D．20N13．（23-24高一下·黑龍江哈爾濱·開學考試）（多選）圖甲中輕桿的端固定在豎直墻壁上，另一端光滑，一端固定在豎直墻壁點的細線跨過端系一質(zhì)量為的重物，水平；圖乙中輕桿可繞點自由轉(zhuǎn)動，另一端光滑；一端固定在豎直墻壁點的細線跨過端系一質(zhì)量也為的重物。已知圖甲中，以下說法正確的是（

）A．圖甲輕桿中彈力大小為B．圖乙輕桿中彈力大小為C．圖甲中輕桿中彈力與細線中拉力的合力方向一定沿豎直方向D．圖乙中繩子對輕桿彈力可能不沿桿14．（23-24高一上·四川綿陽·階段練習）（多選）如圖甲所示，輕桿OB可繞B點自由轉(zhuǎn)動，另一端O點用細繩拉住，靜止在左側(cè)墻壁上，質(zhì)量為m的重物用細繩OC懸掛在輕桿的O點，OA與輕桿的夾角∠BOA=30°。乙圖中水平輕桿OB一端固定在豎直墻壁上，另一端O裝有小滑輪，用一根繩跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m的重物，圖中∠BOA=30°，以下說法正確的是（）A．甲圖中BO桿對O點繩的支持力沿桿方向向外B．乙圖中滑輪對繩的支持力與水平方向呈30°角指向右上方C．兩圖中O點繩受到桿給的支持力和AO段繩的拉力的合力一定不同D．甲圖中AO段繩與OC段繩上的拉力大小始終是相等15．（22-23高一上·云南紅河·階段練習）（多選）李強同學設計的一個小實驗如圖所示，他將細繩的一端系在手指B上，細繩的另一端系在直桿的A端，桿的左端頂在掌心C上，組成一個“三角支架”。在桿的A端懸掛不同的重物，并保持靜止。通過實驗會感受到（）A．細繩是被拉伸的，桿是被壓縮的B．桿對手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向AC．細繩對桿施加的作用力的方向沿細繩由B指向AD．所掛重物質(zhì)量越大，細繩和桿對手的作用力也越大16．（23-24高一上·山東煙臺·期末）（多選）如圖所示，四分之一圓柱體固定在水平地面上，在截面圓心的正上方有一個大小可忽略的定滑輪，一根輕繩跨過定滑輪，一端和置于圓柱體上的小球連接（可視為質(zhì)點），另一端系在固定豎直桿上的點?，F(xiàn)將一鉤碼掛在輕繩上，整個裝置處于靜止狀態(tài)。不計一切摩擦，則（）A．將輕繩端沿桿向上緩慢移動一小段距離，繩子的拉力不變B．將輕繩端沿桿向上緩慢移動一小即距離，對的支持力變小C．若將換成質(zhì)量較小的鉤碼后，整個裝置仍處于靜止狀態(tài)，則對的支持力不變D．若將換成質(zhì)量較小的鉤碼后，整個裝置仍處于靜止狀態(tài)，則繩子的拉力變大17．（23-24高一上·廣西河池·階段練習）如圖所示，物體甲的質(zhì)量，物體乙的質(zhì)量，物體甲、乙通過三段輕繩相連，三段輕繩的結(jié)點為O，輕繩水平，輕繩的A端固定在天花板上與豎直方向的夾角，物體甲、乙均處于靜止狀態(tài)，物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為。已知，，重力加速度，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（1）求輕繩的張力與的張力；（2）求乙對地面的摩擦力；（3）現(xiàn)改變物體甲的質(zhì)量，欲使乙在水平面上不滑動，求物體甲的質(zhì)量的最大值。

18．（23-24高二上·江西宜春·階段練習）如圖所示，建筑工地上某人正在用圖示裝置緩慢