高一物理:悬线模型

摘要:小球A、B大小相同,质量分别为2m和3m,竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的风力影响,则两球达到平衡后的位置可能是

一:悬绳模型

例题:如图所示,

小球A、B大小相同,质量分别为2m和3m,竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的风力影响,则两球达到平衡后的位置可能是

例题:某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球,在列车以某一加速度渐渐启动的过程中,细线就会与竖直方向成θ角相对车厢保持静止,列车的加速度大小为

例题:在水平铁轨上行驶的车厢里,车顶上挂一个单摆,车底板上放一个质量是的木块.当列车减速稳定时,摆线与竖直方向夹角为,如图所示。

列车底板对木块的静摩擦力大小和方向分别为

A.mgtanθ,左

B.mgcotθ,左

C.mgtanθ,右

D.mgcotθ,右

例题:车厢内悬挂两个质量不同的小球,上面球的质量比下面球的大,如图所示,当车厢向右做加速运动时,小球和车始终保持相对静止,不计空气阻力,关于小球的位置,下列各图中正确的是

例题:如图所示,

沿东西方向(以水平向右为东)直线行驶的列车顶部用细线悬挂一小球A,质量为m的物块B始终相对列车静止在桌面上。某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,且A相对列车静止,重力加速度为g,则此刻(  )

A.列车可能向东做匀速直线运动

B.列车一定向东做匀加速直线运动

C.物块对桌面的摩擦力大小为mgtanθ,方向水平向东

D.轻绳对小球的拉力一定大于小球的重力

例题:如图所示,

为固定在小车上的水平横杆,质量为的物块穿在杆上,靠摩擦力保持相对静止,物块通过轻细线悬吊着一个质量为的小铁球,此时小车以大小为的加速度向右做匀加速直线运动,物块、小铁球均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ。小车的加速度增大到时,物块始终和小车保持相对静止,则下列说法正确的是

A.横杆对物块的摩擦力增大到原来的倍

B.横杆对物块的弹力不变

C.细线与竖直方向的夹角增大到原来的倍

D.细线的拉力增大到原来的倍

例题:两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环,两环上均用细线悬吊着相同的小球,如图所示。

当它们都沿杆向下滑动,各自的环与小球保持相对静止时,a的悬线与杆垂直,b的悬线沿竖直方向,下列说法正确的是

A.a环沿杆做匀加速直线运动 B.b环与杆有摩擦力

C.d球处于失重状态

D.细线对c、d球的弹力大小相等

例题:滑索是深受年轻人喜爱的娱乐项目。

在下滑途中一小段距离内,可将钢索简化为一直杆,倾角为,滑轮简化为套在杆上的环,环与杆接触而光滑。丁、乙分别表示竖直方向和与钢索垂直的方向。游客所受空气阻力和悬挂绳重力忽略不计。当游客与滑轮相对静止一起以加速度加速下滑时,绳子的方向可能是图中的

例题:如图所示,

箱子以某一初速度沿斜面下滑,箱子内有一小球用细绳系于箱子顶。图中给出小球相对箱子的四个位置1、2、3、4,其中“2”位置细绳竖直,“3”位置细绳与斜面垂直,“4”位置细绳水平。下列说法正确的是

A.若斜面光滑,小球相对箱子静止时一定在“3”位置

B.若斜面粗糙,小球相对箱子静止时可能在“2”位置

C.若斜面粗糙,小球相对箱子静止时可能在“1”位置

D.无论斜面是否光滑,小球相对箱子静止时都不可能在“1”或“4”位置

例题:如图所示,

为固定在小车上的水平横杆,质量为的物块穿在杆上,靠摩擦力静止在水平面上的小车内有一质量的物体通过两根轻质细绳悬挂在车顶,AC绳与水平面成角,BC绳与水平面成角,g取10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8。若小车沿水平面向右做直线运动,下列说法正确的是

A.若小车做匀速直线运动,则AC绳拉力为6N

B.若小车做加速度a=7.5m/s²的匀加速运动,则BC绳拉力为75N/8

C.若小车做加速度a=40m/s²/3的匀加速运动,则AC绳拉力为零

D.若小车做加速度a=15m/s²的匀加速运动,则BC绳拉力为5√12N

二:类悬绳模型

例题:质量为m的斜面体放置在光滑的水平面上,

斜面体上固定一根轻质的竖直硬杆,一轻质细线上端系在硬杆上,下端悬挂一质量为m的小球,质量为m的物块放置在斜面上。现用水平向左的推力F(为未知量)作用在斜面体上,使整体一起向左做匀加速直线运动,各物体保持相对静止时,细线与竖直杆之间的夹角为β,已知斜面的倾角为θ,重力加速度大小为g,下列说法正确的是

A.当β=30°时,水平推力大小一定为√3mg

B.当θ=30°时,水平推力大小一定为√3mg

C.当β=30°时,物块与斜面间的摩擦力不一定为0

D.当斜面光滑时,细线与斜面一定垂直

例题:如图所示,

一截面为半圆形的容器内壁光滑,质量为,置于光滑水平地面上,内有一质量为的小球(视为质点),当容器受到一个水平向右的作用力F且整体达到稳定时,小球偏离竖直方向的夹角,取重力加速度大小,则力F的大小为

A.40√3N/3

B.40√3N

C.15√3N

D.15N

例题:如图所示,

一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶,每个空油桶的质量均为。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶,自由地摆放在桶之间,没有用绳索固定,重力加速度为。则汽车

A.匀速运动,B对C的作用力大小为2√3mg/3

B.向左加速前进,若加速度增大,则A和B对C的支持力可能同时增大

C.向左加速前进,当加速度为√3g/3时,B对C的作用力为零

D.向右加速倒车,当加速度为√3g/3时,C可能脱离B的表面,翻到A桶另一侧

来源:小牛物理

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