常考的“动态平衡”模型之晾衣杆模型 典例(2020·河南省实验中学高一期中)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N 上的a、b两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( ) A.绳的右端上移到 b,绳子拉力不变 B.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小 C.将杆N 向左移一些,绳子拉力变小 D.若换挂质量更大的衣服,则衣服架悬挂点右移 【答案】AC 【详解】 1、目前,我市每个社区均已配备了公共体育健身器材。图5 所示器材为一秋千,用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点。由于长期使用,导致两根支架向内发生了稍小倾斜。如图中虚线所示,但两悬挂点仍等高,座椅静止时用 F 表示所受合力的大小,F1 表示单根轻绳对座椅拉力的大小,与倾斜前相比( ) A.F 不变,F1 变小 B.F 不变,F1 变大 C.F 变小,F1 变小 D.F 变大,F1 变大 解析:选A 木板静止时,受重力和两个拉力而平衡,故三个力的合力为零,即:F=0;根据共点力平衡条件, 有:2F1cos θ=m g 解得:F1=m g2cos θ 由于长期使用,导致两根支架向内发生了稍小倾斜,故图中的θ 角减小了,故F 不变,F1 减小;故选A。 结论:相当于杆宽d 减小,sinθ=Ld θ减小 ,T=cos2m g 所以细线拉力减小 2、(2021·全国高三专题练习)如图所示,水平直杆 AB 的中点 O 为转轴,一轻绳跨过轻质滑轮,两端分别固定在 A、B 两点,滑轮通过另一根轻绳连接一重物,不计滑轮与轻绳之间的摩擦。现让直杆 AB 绕 O 逆时针缓慢转过角度 θ(θ<90° ),轻绳的张力( ) A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先增大后减小 D.先减小后增大 【答案】A 【详解】 由题意可知,让直杆 AB 绕 O 逆时针缓慢转过角 θ(θ<90°)的过程中可认为重物处于平衡状态,滑轮左、右两侧轻绳绳长记为 l1、l2,与竖直方向的夹角记为 α1、α2,轻绳张力大小记为 FT,受力分析如图所示: 水平方向上有 FTsinα1=FTsinα2 竖直方向上有 FTcosα1+FTcosα2=m g 由几何关系知 l1sinα1+l2sinα2=ABcosθ 解得 α1=α2 FT=12cosm g sinα1=12cosABll 由该过程中角度 θ 逐渐增大可知,α1逐渐减小,故轻绳的张力逐渐减小,选项 A 正确,BCD 错误。 故选 A。 结论:相当于杆宽d 减小,sinθ=Ld θ减小 ,T=cos2m ...