輕繩和輕桿問題的研究

1、“輕繩輕繩”、“輕桿輕桿”的問題分析的問題分析1. 輕繩模型輕繩模型輕繩也稱細(xì)線，它的質(zhì)量可忽略不計(jì)；輕繩是軟的；同時(shí)它的勁度系數(shù)非常大，可認(rèn)為在受外力作用時(shí)它的形變極微小，看作不可伸長；其彈力的主要特征是：不能承受壓力，只能產(chǎn)生沿繩收縮方向的拉力。內(nèi)部張力大小處處相等，且與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。輕繩的彈力大小可發(fā)生突變。 2. 輕桿模型輕桿模型 輕桿的質(zhì)量可忽略不計(jì)，輕桿是硬的，它的勁度系數(shù)非常大，可認(rèn)為在受外力作用時(shí)形變極微小，看作不可伸長或壓縮；其彈力的主要特征是： 輕桿既可產(chǎn)生壓力、也可產(chǎn)生拉力，且能產(chǎn)生側(cè)向力（力的方向不一定沿著桿的方向）；輕桿各處受力大小相等，且與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)；輕桿的彈力可

2、發(fā)生突變。1.輕繩輕繩一端系著質(zhì)量為m的小球，另一端系在固定于小車上一直桿AB的上端；試求當(dāng)小車以a的加速度水平向左勻加速度直線運(yùn)動，輕繩對小球作用力的大小和方向？2.小車上固定一彎折硬桿硬桿ABC，C端固定一質(zhì)量為m的小球。（1）當(dāng)小車向左勻速直線運(yùn)動時(shí)，BC桿對小球作用力的 大小和方向。（2）當(dāng)小車以加速度a水平向左做勻加速直線運(yùn)動時(shí)，BC桿對小球作用力的大小和方向?？键c(diǎn)一彈力的分析與計(jì)算1.輕繩一端系著質(zhì)量為m的小球，另一端系在固定于小車上一直桿AB的上端；試求當(dāng)小車以a的加速度水平向左勻加速度直線運(yùn)動，輕繩對小球作用力的大小和方向？ 輕繩對小球的作用力大小隨著輕繩對小球的作用力大小隨著

3、加速度的改變而改變，但它的加速度的改變而改變，但它的方向一定是在繩子的方向上。方向一定是在繩子的方向上?？键c(diǎn)一彈力的分析與計(jì)算2.小車上固定一彎折硬桿ABC，C端固定一質(zhì)量為m的小球（1）當(dāng)小車向左勻速直線運(yùn)動時(shí)，BC桿 對小球作用力的大小和方向。 （2）當(dāng)小車以加速度a水平向左做勻加速直線運(yùn)動時(shí)， BC桿對小球作用力的大小和方向。 可見桿對小球的作用力大小隨小車加速度可見桿對小球的作用力大小隨小車加速度a的改變的改變而改變，它的方向不一定沿著桿的方向。當(dāng)而改變，它的方向不一定沿著桿的方向。當(dāng)即桿對小球作用力的方向才沿桿對小球作用力的方向才沿BC桿桿方方向。向。F = mg，方向與重力的方向相

4、反，豎直向上，方向與重力的方向相反，豎直向上考點(diǎn)一彈力的分析與計(jì)算 3.如圖所示，一輕繩輕繩一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動，以下說法正確的是（ ）A. 小球過最高點(diǎn)時(shí)，最小速度為 B. 小球過最高點(diǎn)時(shí)，輕繩所受的彈力可以等于零C. 小球過最高點(diǎn)時(shí)，輕繩對球的作用力可以與球所受重力方向相反。D. 小球過最高點(diǎn)時(shí)，輕繩對球的作用力一定與球所受重力方向相同。4.若將圖6中的輕繩改為輕桿輕桿，其他條件不變，以下說法正確的是（ ）ABD BC 考點(diǎn)一彈力的分析與計(jì)算5.輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為10 kg的物體，ACB30，

5、g取10 m/s2，求： (1)輕繩AC段的張力FAC的大??； (2)橫梁BC對C端的支持力的大小及方向6. BC為水平輕桿，且B端用鉸鏈固定在豎直墻上，如圖所示，輕繩AD拴接在C端掛住一個(gè)質(zhì)量為10 kg的物體，ACB30g取10 m/s2，求： (1)輕繩AC段的張力FAC的大?。?2)輕桿BC對C端的支持力的大小?？键c(diǎn)二 滑輪模型與死結(jié)模型問題例2如圖所示，輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為10 kg的物體，ACB30，g取10 m/s2，求：(1)輕繩AC段的張力FAC的大??；(2)橫梁BC對C端的支持力的大小及方向解析 (1)圖中輕繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為M的

6、物體，物體處于平衡狀態(tài)，繩AC段的拉力大小為：FACFCDMg1010 N100 N(2)由幾何關(guān)系得：FCFACMg100 N方向和水平方向成30 角斜向右上方FCDFACFC考點(diǎn)二 滑輪模型與死結(jié)模型問題5. BC為水平輕桿，且B端用鉸鏈固定在豎直墻上，如圖所示，輕繩AD拴接在C端掛住一個(gè)質(zhì)量為10 kg的物體，ACB30，g取10 m/s2，求：(1)輕繩AC段的張力FAC的大?。?2)輕桿BC對C端的支持力的死結(jié)FCDFACFC解析 根據(jù)平衡方程FACsin 30MgFACcos 30FBC得：FAC2Mg200 NFBCMgcot 30173 N 方向水平向右 考點(diǎn)二 滑輪模型與死結(jié)

7、模型問題分析繩或桿的彈力時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問題分析繩或桿的彈力時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問題(1)中間沒有打結(jié)的輕繩上各處的張力大小都是一樣的；如果繩子打結(jié)，則以結(jié)點(diǎn)為界，不同位置上的張力大小可能是不一樣的(2)桿可分為固定桿和活動桿，固定桿的彈力方向不一定沿桿，彈力方向視具體情況而定，活動桿只能起到“拉”和“推”的作用，彈力方向一定沿桿的方向方法總結(jié)考點(diǎn)一彈力的分析與計(jì)算例1如圖所示，一重為10 N的球固定在支桿AB的上端，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5 N，則AB桿對球的作用力()A大小為7.5 NB大小為10 NC方向與水平方向成53角斜向右下方D方向與水平方向成53角斜向左上

8、方繩的拉力一定沿繩；桿的彈力不一定沿桿GFTFN考點(diǎn)二 滑輪模型與死結(jié)模型問題拓展題組4.如圖所示，滑輪本身的質(zhì)量可忽略不計(jì)，滑輪軸O安在一根輕木桿B上，一根輕繩AC繞過滑輪，A端固定在墻上，且繩保持水平，C端掛一重物，BO與豎直方向夾角45，系統(tǒng)保持平衡若保持滑輪的位置不變，改變夾角的大小，則滑輪受到木桿作用力大小變化情況是( )A只有角變小，作用力才變大B只有角變大，作用力才變大C不論角變大或變小，作用力都是變大D不論角變大或變小，作用力都不變D 考點(diǎn)二 滑輪模型與死結(jié)模型問題A只有角變小，作用力才變大B只有角變大，作用力才變大C不論角變大或變小，作用力都是變大D不論角變大或變小，作用力都不變考點(diǎn)一彈力的分析與計(jì)算3.如圖所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37，小球的重力為12N，繩子的拉力為10N，水平輕彈簧的拉力為9N，求輕桿對小球的作用力5N,方向與豎直方向成方向與豎直方向成37 斜向右上方斜向右上方考點(diǎn)一彈力的分析與計(jì)算4.(安徽卷) 如圖所示,質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上,質(zhì)量m=1kg的小球通