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《2011屆高三物理復(fù)習(xí)物理模型組合講解——滑輪模型》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、模型組合講解——滑輪模型張武喜【模型概述】滑輪是生活中常見的器具，根據(jù)其使用方法有動(dòng)滑輪與定滑輪，在試題中還有它的“變臉”模型，如光滑的凸面（桿、球、瓶口等）?！灸Ｐ椭v解】一、“滑輪”掛件模型中的平衡問題例1.（2005年煙臺(tái)市檢測(cè)題）如圖1所示，將一根不可伸長(zhǎng)、柔軟的輕繩左、右兩端分別系于A、B兩點(diǎn)上，一物體用動(dòng)滑輪懸掛在輕繩上，達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為，繩子張力為；將繩子右端移到C點(diǎn)，待系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為，繩子張力為；將繩子右端再由C點(diǎn)移到D點(diǎn)，待系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角
2、為，繩子張力為，不計(jì)摩擦，并且BC為豎直線，則（）A.B.C.D.圖1解析：由于跨過滑輪上繩上各點(diǎn)的張力相同，而它們的合力與重力為一對(duì)平衡力，所以從B點(diǎn)移到C點(diǎn)的過程中，通過滑輪的移動(dòng)，，再?gòu)腃點(diǎn)移到D點(diǎn)，肯定大于，由于豎直方向上必須有，所以。故只有A選項(xiàng)正確。二、“滑輪”掛件模型中的變速問題例2.如圖2所示在車廂中有一條光滑的帶子（質(zhì)量不計(jì)），帶子中放上一個(gè)圓柱體，車子靜止時(shí)帶子兩邊的夾角∠ACB=90°，若車廂以加速度a=7.5m/s2向左作勻加速運(yùn)動(dòng)，則帶子的兩邊與車廂頂面夾角分別為多少？圖2解析：
3、設(shè)車靜止時(shí)AC長(zhǎng)為，當(dāng)小車以向左作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于AC、BC之間的類似于“滑輪”，故受到的拉力相等，設(shè)為FT，圓柱體所受到的合力為ma，在向左作勻加速，運(yùn)動(dòng)中AC長(zhǎng)為，BC長(zhǎng)為由幾何關(guān)系得由牛頓運(yùn)動(dòng)定律建立方程：代入數(shù)據(jù)求得說明：本題受力分析并不難，但是用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力要求較高。三、“滑輪”掛件模型中的功能問題例3.如圖3所示，細(xì)繩繞過兩個(gè)定滑輪A和B，在兩端各掛一個(gè)重為P的物體，現(xiàn)在A、B的中點(diǎn)C處掛一個(gè)重為Q的小球，Q<2P，求小球可能下降的最大距離h。已知AB的長(zhǎng)為2L，不計(jì)滑輪和繩之
4、間的摩擦力及繩的質(zhì)量。圖3解析：選小球Q和兩重物P構(gòu)成的整體為研究對(duì)象，該整體的速率從零開始逐漸增為最大，緊接著從最大又逐漸減小為零（此時(shí)小球下降的距離最大為h），如圖4在整個(gè)過程中，只有重力做功機(jī)械能守恒。圖4因重為Q的小球可能下降的最大距離為h，所以重為P的兩物體分別上升的最大距離均為?？紤]到整體初、末位置的速率均為零，故根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，重為Q的小球重力勢(shì)能的減少量等于重為P的兩個(gè)物體重力勢(shì)能的增加量，即。從而解得【模型要點(diǎn)】“滑輪”模型的特點(diǎn)為滑輪兩側(cè)的受力大小相等，在處理功能問題時(shí)若力發(fā)生變
5、化，通常優(yōu)先考慮能量守恒規(guī)律，也可采用轉(zhuǎn)化法求解?！菊`區(qū)點(diǎn)撥】注意“死桿”和“活桿”問題。如：（2006年無錫統(tǒng)考）如圖（a）輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為M1的物體?！螦CB=30°；圖（b）中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向也成30°，輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個(gè)質(zhì)量為M2的物體，求細(xì)繩AC段的張力FTAC與細(xì)繩EG的張力FTEG之比？圖5解析：圖（a）中繩AC段的拉力FTAC＝M1g圖（b）中由于FTEGsin30°=M2g，解得：
6、【模型演練】1.在圖6所示的裝置中，繩子與滑輪的質(zhì)量不計(jì)，摩擦不計(jì)，懸點(diǎn)a與b之間的距離遠(yuǎn)大于兩輪的直徑，兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m1和m2，若裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法錯(cuò)誤的是（）A.可以大于B.必定大于C.必定等于D.與必定相等答案：C圖62.（上海徐匯區(qū)診斷）如圖7所示，質(zhì)量分別為M和m（M>m）的小物體用輕繩連接；跨放在半徑為R的光滑半圓柱體和光滑定滑輪B上，m位于半圓柱體底端C點(diǎn)，半圓柱體頂端A點(diǎn)與滑輪B的連線水平。整個(gè)系統(tǒng)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。設(shè)m能到達(dá)圓柱體的頂端，試求：（1）m到達(dá)圓柱體的頂端A點(diǎn)
7、時(shí)，m和M的速度。（2）m到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓柱體的壓力。圖7答案：（1）（2）ks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uk
8、s5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5u
