当前位置:文档之家› 轻杆、轻绳、轻弹簧模型

轻杆、轻绳、轻弹簧模型


3.作用效果特点
这是这两类模 型的显著区别 !

(1)轻绳只能提供拉力。 (2)轻杆、轻弹簧既可以提供拉力,又可以 提供推力。
4.大小突变特点

(1)轻杆、轻绳的弹力可以发生突变。 (2)轻弹簧的弹力在大多数情况下不能发生 突变,只能从原来弹力大小基础上逐渐变 化。
[典例] 如图2-1-6所示,水平轻杆的一端固 定在墙上,轻绳与竖直方向的夹角为37°, 小球的重力为12 N,轻绳的拉力为10 N, 轻杆上的弹力大小 水平轻弹簧的拉力为9 N,求轻杆对小球的 和方向不确定 作用力。

(1)轻杆:不可伸长和压缩。 (2)轻绳:柔软、不可伸长,绳上各处的张 力大小相等。 (3)轻弹簧:既可被拉伸,也可被压缩,弹 簧各处弹力大小均相等。
2.方向特点

轻杆上的弹力方向需要 通过平衡条件或牛顿第 二定律的确定


(1)轻杆产生的弹力不一定沿杆的方向,可 以是任意方向。 (2)轻绳产生的弹力只能沿绳并指向绳收缩 的方向。 (3)轻弹簧产生的弹力只能沿弹簧的轴线方 向,与弹簧发生形变的方向相反。
[建模启示]


(1)对于弹力方向的确定,一定要分清情景 类型及相关结论和规律尤其要注意结合物 体运动状态分析。 (2)轻杆对物体的弹力不一定沿杆,其具体 方向与物体所处的状态有关,一般应结合 物体、平衡或牛顿第三定律分析。
先确定重力和弹簧弹 力的合力的大小和方向
图2-1-6
[解析] 本题考查轻绳、轻杆、轻弹簧力的方向及大 小的特点,解题时要结合题意及小球处于平衡状 重力和弹簧弹力的 态的受力特点。以小球为研究对象,受力分析如 图所示,小球受四个力的作用:重力、轻绳的拉 合力方向恰好与轻绳 力、轻弹簧的拉力、轻杆的作用力,其中轻杆的 方向在一条直线上 作用力的方向和大小不能确定,重力、弹簧的弹
力二者的合力的大小为F=
G 2 F1 =15 N
2
设F与竖直方向夹角为α, sin α=F1/F=3/5, 则α=37°即方向与竖直方向成37°角斜向下,这个力与 轻绳的拉力恰好在同一条直线上。根据物体平 衡的条件可知,轻杆对小球的作用力大小为5 N ,方向与竖直方向成37°角斜向上。
轻杆的弹力与其他三个 力的合力等大反向
“同类问题模型化” 系列之一
轻 杆 、 轻 绳 、 轻 弹 簧 模 型

轻杆、轻绳、轻弹簧都是 忽略质量的理想模型,与 这三个模型相关的问题在 高中物理中有相当重要的 地位,且涉及的情景综合 性较强,物理过程复杂, 能很好地考查学生的综合 分析能力,倍受高考命题 专家的青睐。
1.形变特点

同一根绳、杆和弹簧各处 弹力大小处处相等
相关主题