专题05 无弹性绳绷直模型-高考物理模型法之实物模型法（原卷版）

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1、高中物理系列模型之实物模型4.无弹性绳绷直模型模型界定本模型中物体与绳之间的作用在瞬时完成， 绳的形变不明显，物体的动量、能量发生了突变。模型破解1. 物体沿绳方向上的速度发生变化，作用结束时绳连接的两物体在沿绳方向上的速度分量相同。2. 绳绷直的过程当于两物体沿绷直绳所在的方向发生了完全非弹性碰撞，有一部分机械能转化为内能。例1.光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时a球静止，b球以一定速度运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在此过程中两球的总动量 (填“守恒”或“不守恒”)；机械能 (填“守恒”或“不守恒”)。例2.如图所示，质量为m的小球与一个不可伸长的、长为L的轻绳连

2、接，绳的另一端固定于O点，现将小球拉到与水平方向成300角的上方。（绳恰伸直），然后将小球自由释放，求小球到最低点时受到绳的拉力大小。例2题图例3.如图所示，质量相等的两个小球A、B由不可伸长的细绳相连放在光滑的水平面上，绳处于松弛状态，现给B一个垂直于AB连线的水平速度v0，小球B开始运动，当绳绷直的瞬间例3题图A. AB组成的系统动量守恒B. AB组成的系统在沿绳的方向动量守恒C. AB组成的系统机械能守恒D. AB组成的系统机械能不守恒例4.在光滑水平面上有一质量为m1=20kg的小车，通过一根不可伸长的轻绳与另一质量m2=25kg的拖车相连接，质量为m3=15kg的物体放在拖车的平板上

3、，物体与平板间的动摩擦因数为0.2。开始时拖车静止，绳子没有被拉紧，如图所示。当小车以v0=3m/s的速度向前运动时，求m3在拖车上滑动的距离。（设m3不从拖车上滑落）例4题图模型演练1.一质量为m的质点，系于长为L的细绳的一端，绳的另一端固定在空间的O点，假定绳是不可伸长、柔软且无弹性的。今把质点从O点的正上方离O点的距离为的O1点以水平的速度抛出，如图所示。则轻绳绷直后的瞬间，该质点具有的速度大小为 V0O1LO练图 A. B. C. D. 2如图所示，长L2m的不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量m=100g的小球。将小球从O点正下方h=0.4m处水平向右抛出，经一定的时间绳被拉

4、直，此时绳与竖直方向的夹角，以后小球只以O为悬点在竖直平面内摆动，试求小球摆到最低点时绳所受的拉力。练2图3.如图所示,长为L的轻绳一端固定于O点，另一端拴一质量为m的小球，把球拉至竖直面的最高点A，以的水平速度推出。求小球经过最低点时绳子的拉力。练3图4.如图所示，有一质量为m的小球P与穿过光滑水平板上小孔O的轻绳相连，用手捡着绳子另一端，使P在水平板内绕O作半径为a角速度为的匀速圆周运动.求：练4图(1) 此时拉绳的力多大；(2) 若将绳子从此状态迅速放松，后又拉直，使P绕O作半径为b的匀速圆周运动从放松到拉直这段过程经过了多长时间?(3)P作半径为b的匀速圆周运动时，绳子拉力又为多大?5.如图所示,在电压为U,相距为d的平行金属板间,用长为l的绝缘细线悬挂一个质量为m的带负电的小球,当小球静止于A点时,悬线与竖直方向的夹角为450.今把小球拉到B点,使悬 线与竖直方向的夹角为600,然后由静止释放,当小球到达悬线的正下方点C时,悬线的张力多大:?(g=10m/s2,cos150=0.966)练5图4