高中物理 第23点“形同质异”的两个问题精讲精练 沪科版必修1

第23点“形同质异”的两个问题我们知道杆既可以发生拉伸或压缩形变也可以发生弯曲或扭转形变，因此杆的弹力不一定沿杆的方向对于杆与铰链连接的结构，杆产生的弹力必定沿杆方向时，杆才能平衡；对于杆的一端固定(即杆不能绕杆上一点转动)时，杆平衡时，杆产生的弹力不一定沿杆，现在通过下面两个“形同质异”的问题来了解一下对点例题1水平横梁一端插在墙壁内，另一端装小滑轮B，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m10 kg的重物，CBA30，如图1所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 N/kg)()图1A50 N B50 NC100 N D100 N解题指导以滑轮为研究对象，悬挂重物的绳的拉力是Tmg100 N，故小滑轮受到绳的作用力沿BC、BD方向，大小都是100 N，由题意可知，CBD120，故F合100 N.答案C对点例题2如图2所示，质量为m10 kg的物体用细绳BD悬挂在支架上的B点，轻杆AB可绕A点转动，达到平衡状态时，CB与水平方向的夹角为30，则AB轻杆受力的大小为()图2A50 N B50 NC100 N D100 N解题指导绳BD的拉力大小等于100 N，将这个拉力大小沿杆AB和绳CB的方向分解，如图所示，即可得FAB100 N.答案D如图3所示，不计重力的带有光滑滑轮的细杆OB可绕O点在竖直平面内自由转动，绳的一端跨过滑轮挂一重物P，另一端拴在墙壁上的A点，杆处于平衡状态绳的拉力为T，杆受到的压力为N，杆与竖直方向夹角为，若A点沿墙面上移，当杆重新平衡时，有()图3AT变大 B变大CN变小 DT变小答案BC解析对杆的B端进行受力分析，如图所示由图可知，细线拉力Tmg，所以T不变而OB杆受到的压力N是竖直绳和斜绳拉力的合力，沿杆的方向由于A点上移，所以两个分力夹角增大，因此合力N变小又轻杆和墙的夹角等于两个分力夹角的一半，当A点上移时，两分力夹角增大，所以也增大故选项B、C正确