高考物理二轮复习专项1模型突破专题1绳杆模型高分突破学案.doc

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1、模型1　绳杆模型[模型统计]真题模型考查角度真题模型考查角度(2014·全国卷ⅡT17)机械能守恒定律、牛顿运动定律在圆周运动中应用的“杆模型”(2016·全国卷ⅡT16)机械能守恒定律、牛顿第二定律在圆周运动中的“绳模型”(2015·全国卷ⅡT21)机械能守恒、功能关系和运动的分解综合应用的“杆模型”(2016·全国卷ⅢT17)受力分析、共点力平衡综合应用的“绳模型”(2016·全国卷ⅠT19)连接体和受力分析综合应用的“绳模型”(2017·全国卷ⅠT21)受力分析、共点力平衡、动态平衡问题的基

2、本方法等综合应用的“绳模型”[模型解读]1．绳杆模型的特点模型形变情况施力与受力方向大小变化绳微小形变可忽略能施能受拉力始终沿绳可突变杆长度几乎不变能压能拉不一定沿杆可突变2.运动的合成与分解中的绳杆模型无论是轻绳还是轻杆，都先要进行整体或局部的受力分析，然后结合运动的合成与分解知识求解即可．3．竖直面内做圆周运动的绳杆模型(1)通常竖直面内的圆周运动只涉及最高点或最低点的分析，在这两个点有F合＝F向，由牛顿第二定律列出动力学方程即可求解．(2)研究临界问题时，要牢记“绳模型”中最高点速度v≥，“

3、杆模型”中最高点速度v≥0这两个临界条件．[模型突破]5考向1　平衡中的绳杆模型[典例1]　图1甲中水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m＝10kg的重物，∠CBA＝30°；图乙中轻杆通过细绳MN和铰链固定在竖直的墙上，在N端同样挂上质量m＝10kg的重物，细绳与水平轻杆ON的夹角θ＝30°，g取10m/s2，则下列说法正确的是(　　)甲　　　　　　　　　乙图1A．图甲中B点受到滑轮的支持力的方向水平向右B．图甲中滑轮受到绳子的

4、作用力大小为100NC．图乙中轻杆受到的压力大小为200ND．图乙中细绳MN的拉力为100NB　[对图甲中轻绳的B点受力分析，滑轮受到绳子的作用力应为图中滑轮下端和滑轮上端两段绳中拉力F1和F2的合力F，因同一根绳上张力大小处处相等，都等于物体的重力，即F1＝F2＝G＝mg＝100N，由于拉力F1和F2的夹角为120°，则由平行四边形定则得F＝100N，所以滑轮受绳的作用力大小为100N，方向与水平方向成30°角，斜向左下方，A错误，B正确；对图乙中N点进行受力分析，N点受到重物的拉力F1′和轻绳

5、上端细绳的拉力T以及轻杆的支持力F3的共同作用，由于重物静止，则有F1′＝G＝100N，根据平衡条件得Tsinθ＝F1′，Tcosθ＝F3，解得T＝200N，F3＝100N，根据牛顿第三定律得，轻杆受到的压力F′＝F3＝100N，故C、D错误．]　(2018·深圳第二次调研)如图所示，在竖直平面内，一光滑杆固定在地面上，杆与地面间夹角为θ，一光滑轻环套在杆上．一个轻质光滑的滑轮(可视为质点)用轻绳OP悬挂在天花板上，另一轻绳通过滑轮系在轻环上，现用向右的拉力缓慢拉绳，当轻环静止不动时，与手相连一端

6、绳子水平，则OP绳与竖直方向之间的夹角为(　　)A.　　　　　　　　B．θC.＋D.－5D　[只有绳子的拉力垂直于杆的方向时，绳子的拉力沿杆的方向没有分力，此时圆环能保持静止，由几何关系可知，QP段绳子与竖直方向之间的夹角是θ；再对滑轮分析，受三个拉力，由于OP段绳子的拉力与另外两个拉力的合力平衡，而另外两个拉力大小相等，故PO在另外两个拉力的角平分线上，结合几何关系可知，OP与竖直方向的夹角为－，D正确．]考向2　运动的合成与分解中的绳杆模型[典例2]　(2018·泰安二模)如图2所示，两个相同

7、的小球P、Q通过铰链用刚性轻杆连接，P套在光滑竖直杆上，Q放在光滑水平地面上．开始时轻杆贴近竖直杆，由静止释放后，Q沿水平地面向右运动．下列判断正确的是(　　)图2A．P触地前的速度一直增大B．P触地前的速度先增大后减小C．Q的速度一直增大D．P、Q的速度同时达到最大A　[开始时P、Q的速度都为零，P受重力和轻杆的作用下做加速运动，而Q由于轻杆的作用，则开始时Q加速，后来Q减速，当P到达底端时，P只有竖直方向的速度，而水平方向的速度为零，故Q的速度为零，所以在整个过程中，P的速度一直增大，Q的速度

8、先增大后减小，故A正确，B、C、D错误；故选A.]　如图所示，小车A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一重物B，开始时用力按住A使A不动，现设法使A以速度vA＝4m/s向左做匀速运动，某时刻连接A车右端的轻绳与水平方向成θ＝37°角，设此时B的速度大小为vB，(cos37°＝0.8)，不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则(　　)A．A不动时B对轻绳的拉力就是B的重力B．当A车右端的轻绳与水平方向成θ角时，重物B的速度vB＝5m/sC．当A车右端的轻绳与水平方向成θ角时，重物B的速度vB＝