高一物理:晾衣绳模型(晾衣绳高中物理)

晾衣绳模型实际就是挂件活结,但是又和几何结合的模型。

高一物理:晾衣绳模型(晾衣绳高中物理)

在农村经常可见用绳子晾衣服。


晾衣绳模型主要有以下特点:

1.活结模型

2.几何约束

3.对称性

解题方法:正交分解与几何结合。

例题:绳长不变,b点上下移动或者左右移动,讨论绳子拉力变化以及结点位置变化。(忽略摩擦)



结点位置变化情况图示:

晾衣杆模型

结点位置移动:

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例:如图所示,

在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近.则绳中拉力大小变化的情况是(C)

A.先变小后变大

B.先变小后不变

C.先变大后不变

D.先变大后变小

例题:工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。如图所示,

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不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳的长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时重物刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是(B)

A.轻绳的张力大小一直不变

B.轻绳的张力先变大后变小

C.轻绳的张力先变小后变大

D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小

?实际是晒衣服模型,分析A.B两点的水平距离的变化。

例:如图所示,

晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根等高的竖直杆上,绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦均忽略不计。原来衣服竖直静止,一阵风吹来,衣服受到水平向右的恒力而发生滑动,并在新的位置保持静止。则相比原来,在新的位置时(C)

A.挂钩左右两边绳的拉力不再相等

B绳的拉力一定不变

C绳对挂钩作用力变大

D绳对挂钩作用力不变

?重力和风力两个恒力合并,成等效重力,等效重力在两绳的角平分线上。

例题:间距为10m的两根固定的竖直杆间有一根晾衣绳,晾衣绳两端等高,长度为14m且不可伸长。将一件衣服通过晾衣架挂在晾衣绳上,衣架能沿晾衣绳自由滑动,衣架挂钩和晾衣绳之间的摩擦力忽略不计。无风时,衣服和衣架的悬挂点刚好位于晾衣绳的中间位置,如图甲所示;有风时,有水平向右的风作用在衣服上,稳定后衣架悬挂点两侧的晾衣绳刚好垂直,如图乙所示。已知衣服和衣架的总质量为1.4kg,重力加速度g取10m/s2,风对晾衣绳的作用力忽略不计,则下列说法正确的是(  )

A.无风时,晾衣绳中的拉力大小为7N

B.有风时,晾衣绳中的拉力大小为10N

C.有风时,风对衣服的作用力大小为2N

D.有风时,晾衣绳对衣架的作用力大小为12N

与绳长发生变化的进行比较。

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