高一物理-多力平衡“活结与死结”“活杆与死杆”-PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,平衡中的“死结”与“活结”,模型：轻绳,绳的质量不计，伸长忽略不计，绳上任何一个横截面两边相互作用的拉力叫做,“,张力,”,因此轻绳只有两端受力时，任何一个横截面上的张力大小都等于绳的任意一端所受拉力的大小，即同一轻绳张力处处相等,绳是物体间连接的一种方式，当多个物体,用绳连接的时候，其间必然有“结”的出现，根据“结”的形式不同，可以分为“活结”和“死结”两种。,1.,轻绳的特点,绳的质量不计，伸长忽略不计,，,同一轻绳张力处处相等,2.“死结”与“活结”,一、,“,死结,”,“死结”可理解为把绳子分成两段且不可沿绳子移动的结点。“死结”一般是由绳子打结而形成的，“死结”两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子。,O,T,B,T,A,O,死结的特点：1.绳子的结点不可随绳移动2.“死结”两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子，因此由“死结”分开的两端绳子上的弹力不一定相等,例1.AO,BO,和CO三根绳子，O为节点，OB与数值方向夹角为,，悬挂物质量为m。已知角为37,，物体质量为5kg.,求AO,BO,CO三根绳子拉力的大小。,A,O,B,C,合成法,T,A,T,B,T,C,效果分解法,A,B,O,mg,T,A,T,B,正交分解法,练习1、用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所示已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60，则ac绳和bc绳中的拉力分别为（）,A,练习2建筑工人要将建筑材料运送到高处，常在楼顶装置一个定滑轮（图中未画出），用绳A,C,通过滑轮将建筑材料提到某一高处，为了防止材料与墙壁相碰，站在地面上的工人还另外用绳CD拉住材料，使它与竖直墙面保持一定的距离L。若不计两根绳的重力，在提起材料的过程中，绳A,C,和CD的拉力T,1,和T,2,的大小变化情况是（）,AT,1,增大、T,2,增大 BT,1,增大、T,2,不变 CT,1,增大、T,2,减小 DT,1,减小、T,2,减小,A,练习3.轻绳AB一段固定于A点，另一端自由。在绳中某处O点打结系另一轻绳OC，下挂一质量为m的物体。现保持O点的位置不变，在OB段由水平方向缓慢转到竖直方向的过程中，拉力F和绳OA的张力变化？,O,A,F,B,T,AO,F,C,二、,“,活结,”,当绳子跨过光滑的滑轮、光滑的碗口、钉子等光滑的节点时，此时节点是,“,活,”,节，,“活结”可理解为把绳子分成两段，,此时绳子为同一根绳子，张力大小处处相等。,T,T,T,合,活结的特点：,1.结点不固定，可随绳子移动。绳子虽然因活结而弯曲，但实际上是同一根绳子。所以由活结分开的两段绳子上弹力的大小一定相等。,2.活结两侧的绳子与水平方向的夹角相等，与竖直方向的夹角也相等。两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。,例,1,如图,3,所示，将一细绳的两端固定于两竖直墙的、两点，通过一个光滑的挂钩将某重物挂在绳上，下面给出的四幅图中有可能使物体处于平衡状态的是（）,解析：由于重物是通过一个光滑的挂钩挂在绳上，绳子张力处处相等，而两边绳子的合力大小等于物体的重力，方向竖直向上，由对称性可知两边绳子与竖直方向的夹角相等，所以,C,正确。,C,例2、将一根轻而柔软的细绳，一端拴在天花板上的A点，另一端拴在墙上的B点，A和B到O点的距离相等，绳的长度是OA的两倍，在一个质量可忽略的动滑轮K的下方悬挂一个质量为M的重物，现将动滑轮和重物一起挂到细绳上，在达到新的平衡时，绳子所受的拉力是多大？,A,O,B,K,M,1,2,TA,T,B,Mg,K,A,B,S,O,M,例,3,如图所示，有两根立于水平地面上的竖直杆，将一根不能伸长的、柔软的轻绳的两端，分别系于竖直杆上不等高的两点,a,、,b,上，用一个光滑的动滑轮,O,悬挂一个重物后再挂在绳子上，达到平衡状态。现保持轻绳的,a,端不动，将,b,端缓慢下移。在此过程中，轻绳的张力的变化情况是（）,A,保持不变,B,不断增大,C,不断减小,D,先增大，后减小,A,例,4,如图，晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的,A,、,B,两点，衣服处于静止状态，如果保持绳子,A,端位置不变，将,B,端分别移动到不同的位置。下列判断正确的是,A,B,端移到,B1,位置时，,绳子张力不变,B,B,端移到,B2,位置时，,绳子张力变小,C,B,端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大,D,B,端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小,AD,4,如图所示，由物体,A,和,B,组成的系统处于静止状态。,A,、,B,的质量分别为,mA,和,mB,，且,mA,mB,。滑轮的质量和一切摩擦可不计。使绳的悬点由,P,点向右移动一小段距离到,Q,点，系统再次到达静止状态。则悬点移动前后图中绳与水平方向间的夹角,将：,A,变大,B,变小,C,不变,D,可能变大，也可能变小,C,总结：1.什么是活结，什么是死结？2.它们各有什么特点？,二，,“,活杆,”,与,“,死杆,”,轻杆是物体间连接的另一种方式，根据轻杆与墙壁连接方式的不同，可以分为“活杆”与“死杆”。,所谓,“,活杆,”,，就是用铰链将轻杆与墙壁连接，其特点是杆上的弹力方向一定沿着杆的方向；,而,“,死杆,”,就是将轻杆固定在墙壁上（不能转动），此时轻杆上的弹力方向不一定沿着杆的方向。,O,活,G,O,G,死,典型综合题,如图甲所示，轻绳,AD,跨过固定的水平横梁,BC,右端的定滑轮挂住一个质量为,M,1,的物体，,ACB,30,；图乙中轻杆,HG,一端用铰链固定在竖直墙上，另一端,G,通过细绳,EG,拉住，,EG,与水平方向也成,30,，轻杆的,G,点用细绳,GF,拉住一个质量为,M,2,的物体，求：,(1),轻绳,AC,段的张力,T,AC,与,细绳,EG,的张力,T,EG,之比；,(2),轻杆,BC,对,C,端的支持力；,(3),轻杆,HG,对,G,端的支持力。,此综合非彼综合,解析,题图甲和乙中的两个物体,M,1,、,M,2,都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取,C,点和,G,点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示，根据平衡规律可求解。,轻杆的一端固定，则杆产生的弹力有可能沿杆，也有可能不沿杆，杆的弹力方向，可根据共点力的平衡求得。,对轻质杆，若与墙壁通过转轴相连，则杆产生的弹力方向一定沿杆,例、如图所示，水平横梁一端,A,插在墙壁内，另一端装有小滑轮,B,，一轻绳一端,C,固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为,m,10 kg,的重物，,CBA,30,，,(g,取,10 N/kg),则滑轮受到绳子作用力为多少,?,由于杆,AB,不可转动,(,即是,“,定杆,”,),，所以杆所受弹力的方向不一定沿杆,AB,方向由于,B,点处是滑轮，它只是改变绳中力的方向，并未改变力的大小，滑轮两侧绳上的拉力大小均是,100 N,，夹角为,120,，故滑轮受绳子作用力即是两拉力的合力。,