高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)訓(xùn)練模型4活結(jié)和死結(jié)模型（解析版）

模型4活結(jié)和死結(jié)模型1.（2023高考海南卷）如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是（）A.工人受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力B.工人對(duì)繩的拉力和繩對(duì)工人的拉力是一對(duì)作用力與反作用力C.重物緩慢拉起過程，繩子拉力變小D.重物緩慢拉起過程，繩子拉力不變【參考答案】B【名師解析】對(duì)人受力分析有則有FN＋FT=mg其中工人對(duì)繩的拉力和繩對(duì)工人的拉力是一對(duì)作用力與反作用力，A錯(cuò)誤、B正確；對(duì)滑輪做受力分析有則有SKIPIF1<0則隨著重物緩慢拉起過程，θ逐漸增大，則FT逐漸增大，CD錯(cuò)誤。2．（2022·高考廣東物理）圖1是可用來制作豆腐的石磨。木柄SKIPIF1<0靜止時(shí)，連接SKIPIF1<0的輕繩處于繃緊狀態(tài)。O點(diǎn)是三根輕繩的結(jié)點(diǎn)，F(xiàn)、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0分別表示三根繩的拉力大小，SKIPIF1<0且SKIPIF1<0。下列關(guān)系式正確的是（）．A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0【參考答案】D【命題意圖】本題考查對(duì)結(jié)點(diǎn)的受力分析、平衡條件?！窘忸}思路】以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，分析受力，由平衡條件?？傻肍=2F1cos30°=SKIPIF1<0F1，選項(xiàng)D正確。3.（2022·全國(guó)理綜乙卷·15）如圖，一不可伸長(zhǎng)輕繩兩端各連接一質(zhì)量為m的小球，初始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上，兩球間的距離等于繩長(zhǎng)L。一大小為F的水平恒力作用在輕繩的中點(diǎn)，方向與兩球連線垂直。當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距SKIPIF1<0時(shí)，它們加速度的大小均為（）

A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【參考答案】A【名師解析】當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距SKIPIF1<0時(shí)，,如圖所示

由幾何關(guān)系可知SKIPIF1<0設(shè)繩子拉力為SKIPIF1<0，水平方向有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0對(duì)任意小球由牛頓第二定律可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，故A正確，BCD錯(cuò)誤。4.（2022高考遼寧物理）如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。蛛絲SKIPIF1<0與豎直方向夾角分別為SKIPIF1<0。用SKIPIF1<0分別表示SKIPIF1<0的拉力，則（）

A.SKIPIF1<0豎直分力大于SKIPIF1<0的豎直分力 B.SKIPIF1<0的豎直分力等于SKIPIF1<0的豎直分力C.SKIPIF1<0的水平分力大于SKIPIF1<0的水平分力 D.SKIPIF1<0的水平分力等于SKIPIF1<0的水平分力【參考答案】D【命題意圖】本題考查力的分解/物體平衡條件及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn).【名師解析】此題的模型屬于死結(jié),對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析可得，水平方向SKIPIF1<0即F2的水平分力等于F2的水平分力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析可得，豎直方向SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0則F1的豎直分量SKIPIF1<0,F2的豎直分量SKIPIF1<0.F2的豎直分力F2y與F1的豎直分力F1y之差F2y-F1y=SKIPIF1<0-SKIPIF1<0=SKIPIF1<0因SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤。5.（2022高考河北）如圖，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在豎直木板的SKIPIF1<0點(diǎn)，將木板以底邊MN為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平，繩與木板之間的夾角保持不變，忽略圓柱體與木板之間的摩擦，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中（）

A.圓柱體對(duì)木板的壓力逐漸增大B.圓柱體對(duì)木板的壓力先增大后減小C.兩根細(xì)繩上的拉力均先增大后減小D.兩根細(xì)繩對(duì)圓柱體拉力的合力保持不變【參考答案】B【命題意圖】本題考查物體動(dòng)態(tài)平衡及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！久麕熃馕觥吭O(shè)兩繩子對(duì)圓柱體的拉力的合力為SKIPIF1<0，木板對(duì)圓柱體的支持力為SKIPIF1<0，繩子與木板夾角為SKIPIF1<0，從右向左看如圖所示

在矢量三角形中，根據(jù)正弦定理SKIPIF1<0在木板以直線SKIPIF1<0為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平過程中，SKIPIF1<0不變，SKIPIF1<0從SKIPIF1<0逐漸減小到0，又SKIPIF1<0，且SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0從銳角逐漸增大到鈍角，根據(jù)SKIPIF1<0由于SKIPIF1<0不斷減小，可知SKIPIF1<0不斷減小，SKIPIF1<0先增大后減小，可知SKIPIF1<0先增大后減小，結(jié)合牛頓第三定律可知，圓柱體對(duì)木板的壓力先增大后減小，設(shè)兩繩子之間的夾角為SKIPIF1<0，繩子拉力為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0不變，SKIPIF1<0逐漸減小，可知繩子拉力不斷減小，故B正確，ACD錯(cuò)誤。6.（2022年1月浙江選考）如圖所示，學(xué)校門口水平地面上有一質(zhì)量為m的石墩，石墩與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，工作人員用輕繩按圖示方式勻速移動(dòng)石墩時(shí)，兩平行輕繩與水平面間的夾角均為SKIPIF1<0，則下列說法正確的是（）

A.輕繩的合拉力大小為SKIPIF1<0B.輕繩的合拉力大小為SKIPIF1<0C.減小夾角SKIPIF1<0，輕繩的合拉力一定減小D.輕繩的合拉力最小時(shí)，地面對(duì)石墩的摩擦力也最小【參考答案】B【名師解析】對(duì)石墩受力分析，由平衡條件可知SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0，故A錯(cuò)誤，B正確；拉力的大小為SKIPIF1<0，其中SKIPIF1<0，可知當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，拉力有最小值，即減小夾角SKIPIF1<0，輕繩的合拉力不一定減小，故C錯(cuò)誤；摩擦力大小為SKIPIF1<0，可知增大夾角SKIPIF1<0，摩擦力一直減小，當(dāng)SKIPIF1<0趨近于90°時(shí)，摩擦力最小，故輕繩的合拉力最小時(shí)，地面對(duì)石墩的摩擦力不是最小，故D錯(cuò)誤。7．(2020高考全國(guó)理綜III卷)如圖，懸掛甲物體的細(xì)線拴牢在一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩上O點(diǎn)處；繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質(zhì)量相等。系統(tǒng)平衡時(shí)，O點(diǎn)兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為α和β。若α=70°，則β等于A．45° B．35° C．60° D．70°【參考答案】B【名師解析】題述懸掛甲物體的細(xì)線拴牢在一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩上O點(diǎn)處，對(duì)結(jié)點(diǎn)受力分析，設(shè)固定在墻上細(xì)繩的拉力為F，由平衡條件，2mgcosβ=F，F(xiàn)sinβ=mgsinα，聯(lián)立解得β=35°，選項(xiàng)B正確。8.（2017天津理綜卷）A．繩的右端上移到SKIPIF1<0，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(diǎn)右移【參考答案】AB【名師解析】設(shè)兩桿間距離為d，繩長(zhǎng)為l，Oa、Ob段長(zhǎng)度分別為la和lb，則SKIPIF1<0，兩部分繩子與豎直方向夾角分別為α和β，受力分析如圖所示。繩子中各部分張力相等，SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0。滿足SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，即SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，d和l均不變，則sinα為定值，α為定值，cosα為定值，繩子的拉力保持不變，衣服的位置不變，故A正確，CD錯(cuò)誤；將桿N向右移一些，d增大，則sinα增大，cosα減小，繩子的拉力增大，故B正確?？键c(diǎn)：受力分析，共點(diǎn)力的平衡最新模擬題1．（2024南京零模）如圖所示，有4042個(gè)質(zhì)量均為SKIPIF1<0的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），將它們用長(zhǎng)度相等的輕繩依次連接，再將其左端固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球靜止。已知連接天花板的輕繩與水平方向的夾角為SKIPIF1<0，設(shè)第2021個(gè)小球和第2022個(gè)小球之間的輕繩的彈力大小是4042個(gè)小球的總重力的SKIPIF1<0倍，則SKIPIF1<0值為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【參考答案】．B【名師解析】以4042個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力情況，如圖1所示，根據(jù)平衡條件得SKIPIF1<0再以2022個(gè)到4042個(gè)小球共2021個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力情況，如圖2所示，則有SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0故B正確，ACD錯(cuò)誤。2.（2024黑龍江哈爾濱重點(diǎn)高中開學(xué)考試）如圖所示，傾角為θ的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過絕緣細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與帶正電小球M連接，定滑輪左側(cè)連接物塊b的一段細(xì)繩與斜面平行，帶負(fù)電的小球N用絕緣細(xì)線懸掛于P點(diǎn)。設(shè)兩帶電小球在緩慢漏電的過程中，兩球心始終處于同一水平面上，并且b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法中正確的是（）A.b對(duì)c的摩擦力一定減小B.地面對(duì)c的支持力一定變大C.c對(duì)地面的摩擦力方向一定向左D.地面對(duì)c的摩擦力一定變大【參考答案】B【名師解析】小球不斷漏電，所以兩小球所受庫(kù)侖力逐漸減小，根據(jù)平衡條件可知繩子的拉力不斷減小，所以b所受的拉力也不斷減小，若b相對(duì)于斜面有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則摩擦力減小，若b相對(duì)于斜面有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則b對(duì)c的摩擦力增大，A錯(cuò)誤；將b和c看成一個(gè)整體，其受重力（方向豎直向下），支持力（方向豎直向上），繩子給的拉力（方向沿斜面向上）以及摩擦力，根據(jù)正交分解法，豎直方向上有拉力在豎直方向上的分力與支持力的合力等于重力，當(dāng)拉力減小時(shí)，地面對(duì)c的支持力一定變大，在水平方向上有，拉力在水平方向上的分力等于摩擦力，所以摩擦力一定向左，由牛頓第三定律得c對(duì)地面的摩擦力方向一定向右，當(dāng)拉力不斷減小時(shí)，地面對(duì)c的摩擦力也不斷減小，B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。3．（2024江蘇揚(yáng)州期初測(cè)試）如圖所示，一個(gè)半徑為3r的光滑圓柱體固定在水平地面上，其軸線與地面平行。另有兩個(gè)半徑均為2r的球A、B用輕繩連接后，搭在圓柱體上，A球的球心與圓柱體最高點(diǎn)等高，B球的球心與圓柱體的軸線等高，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A．輕繩中的拉力與A球的重力大小相等B．A球的重力與圓柱體對(duì)A球的彈力之比為4：5C．A、B兩球的質(zhì)量之比為4：5D．A、B兩球的質(zhì)量之比為5：4【參考答案】．D【名師解析】對(duì)A、B兩球進(jìn)行受力分析，如圖所示對(duì)A球有，，故AB錯(cuò)誤；對(duì)B球有，F(xiàn)T1FT2聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤，D正確。4.（2024江蘇學(xué)情調(diào)研）圖甲為掛在架子上的雙層晾衣籃。上、下籃子完全相同且保持水平，每個(gè)籃子由兩個(gè)質(zhì)地均勻的圓形鋼圈穿進(jìn)網(wǎng)布構(gòu)成，兩籃通過四根等長(zhǎng)的輕繩與鋼圈的四等分點(diǎn)相連，上籃鋼圈用另外四根等長(zhǎng)輕繩系在掛鉤上。晾衣籃的有關(guān)尺寸如圖乙所示，則圖甲中上、下各一根繩中的張力大小之比為（）A.1：1 B.2：1 C.5：2 D.5：4【參考答案】C【名師解析】設(shè)一個(gè)籃子的質(zhì)量為SKIPIF1<0，連接下籃的繩子的拉力為SKIPIF1<0，對(duì)下籃，根據(jù)平衡條件得SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0。設(shè)連接上籃的繩子的拉力為SKIPIF1<0，繩子與豎直方向夾角為SKIPIF1<0，對(duì)兩個(gè)籃整體由平衡條件得SKIPIF1<0根據(jù)幾何關(guān)系得SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0則圖甲中上、下各一根繩中的張力大小之比為SKIPIF1<0，C正確，ABD錯(cuò)誤。5.,.如圖所示，長(zhǎng)度為SKIPIF1<0的木棒一端支在光滑豎直墻上的A點(diǎn)，另一端B點(diǎn)被輕質(zhì)細(xì)線斜拉著掛在墻上的C點(diǎn)而處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線與木棒之間的夾角為SKIPIF1<0，A、C兩點(diǎn)之間的距離為SKIPIF1<0，墻對(duì)木棒的支持力為F，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.細(xì)線與豎直墻之間的夾角的正弦值為SKIPIF1<0 B.木棒受到三個(gè)力（或延長(zhǎng)線）可能不交同一點(diǎn)C.細(xì)線對(duì)木棒的拉力大小為SKIPIF1<0 D.木棒的質(zhì)量為SKIPIF1<0【參考答案】C【名師解析】設(shè)細(xì)線與豎直墻之間的夾角為SKIPIF1<0，在△ABC中由正弦定理可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，故A錯(cuò)誤；根據(jù)共點(diǎn)力平衡的原理，木棒受到的三個(gè)力（或延長(zhǎng)線）一定交于同一點(diǎn)，B錯(cuò)誤；設(shè)細(xì)線的拉力為T，木棒的質(zhì)量為m，對(duì)木棒受力分析如圖，由力的平衡條件有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，結(jié)合SKIPIF1<0綜合解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，C正確，D錯(cuò)誤。7.（2024山東泰安9月測(cè)試）將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連后，再用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，如圖所示。用力F拉小球b，使兩個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角保持SKIPIF1<0，求：(1)F的最小值以及方向。(2)在(1)問中，a、b間的細(xì)線與水平方向的夾角?！緟⒖即鸢浮?1)SKIPIF1<0，垂直SKIPIF1<0向上；(2)SKIPIF1<0【名師解析】(1)以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力，作出F在三個(gè)方向時(shí)整體的受力圖根據(jù)平衡條件得知：F與T的合力與重力2mg總是大小相等、方向相反，由力的合成圖可知，當(dāng)F與繩子Oa垂直時(shí)，F(xiàn)有最小值，即圖中2位置，則F的最小值為SKIPIF1<0方向垂直于Oa向上。(2)設(shè)a、b間的細(xì)線與水平方向的夾角為SKIPIF1<0，受力分析如下圖在(1)問中可求得繩子SKIPIF1<0