2020-2021学年高一物理卓越同步讲义(新教材人教A版必修第一册)第三章相互作用--力第三章章末优化整合及训练一、高频考点专题突破专题一对杆、绳弹力的进一步分析1.杆的弹力自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力.固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,由物体所处的状态决定.2.绳的弹力(1)“死结”绳:可理解为把绳子分成两段,结点不可沿绳滑动,两侧看成两根独立的绳子,弹力大小不一定相等.(2)“活结”绳:一般是由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩,实际上是同一根绳子.结点可沿绳滑动,两侧绳上的弹力大小相等.【例1】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M1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M2的物体,求:(1)轻绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比;(2)轻杆BC对C端的支持力;(3)轻杆HG对G端的支持力.【答案】(1)(2)M1g方向和水平方向成30°指向右上方(3)M2g方向水平向右【解析】题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态,根据平衡条件,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1和2所示,根据平衡规律可求解.(1)图1中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体,物体处于平衡状态,轻绳AC段的拉力FTAC=FTCD=M1g,图2中由FTEGsin30°=M2g,得FTEG=2M2g.所以=.(2)图1中,三个力之间的夹角都为120°,根据平衡规律有FNC=FTAC=M1g,方向和水平方向成30°,指向右上方.(3)图2中,根据平衡方程有FTEGsin30°=M2g,FTEGcos30°=FNG,所以FNG==M2g,方向水平向右.【方法总结】(1)绳杆支架问题中一定先判断绳是“死结”还是“活结”,杆是“自由杆”还是“固定杆”,一般选结点为研究对象受力分析.(2)杆的弹力与绳的弹力不同,绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向,但杆的弹力方向不一定沿杆的方向,其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定,可以理解为“按需提供”,即为了维持物体的状态,由受力平衡求解得到所需弹力的大小和方向.【变式】如图所示,水平轻杆的一端固定在墙上,轻绳与竖直方向的夹角为37°,小球的重力为12N,轻绳的拉力为10N,水平轻弹簧的弹力为9N,求轻杆对小球的作用力.【答案】:见解析【解析】:(1)弹簧向左拉小球时,设杆的弹力大小为F,与水平方向的夹角为α,小球受力...