专题26轻绳、轻杆、轻弹簧“绳上的‘死结’和‘活结’模型”“活动杆”与“固定杆

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1、轻绳.轻杆.轻弹簧“绳上的”死结’和”活结’模型”“活动杆”与定杆”轻杆、轻绳、轻弹簧模型1.三种模型对比轻杆轻绳轻弹簧模型图示只能发生微小.柔软，只能发生微小形变，各处形变张力大小相等既可伸长，也可压缩，各处弹力大小相等模型特I片八、、方向.特点不一定沿杆，可以是任意方向只能沿绳，指向绳收缩的方向沿弹簧轴线与形变方向相反可以提供拉力、推力只能提供拉力可以提供拉力、推力大小突变特点可以发生突变可以发生突变一般不能发生突变2.弹簧与橡皮筋的弹力特点(1)弹簧与橡皮筋产生的弹力遵循胡克定律宀斤汕(2)橡皮筋、弹簧的两端及屮间各点的

2、弹力•大小相等。(3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿弹簧轴线)，而橡皮筋只能受拉力作用。(4)弹费和橡皮筋中的弹力均不能突变，但当将弹赞或橡皮筋剪断时，其弹力立即消失。【典例1】如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为"，在斜杆的下端固定有质量为加的小球。下列关于斜杆对小球的作用力尸的判断中，正确的是()OO~777/777777777777/7777/.A.小车静止时，尸=/昭sin0,方向沿杆向上B.小车静止时，尸=/昭cos0,方向垂直于杆向上C.小车向右匀速运动时，一定有尸=〃程，方向竖直

3、，向上D.小车向右匀加速运动时，一定有F>mg,方向一定沿杆向上【思路点拨】解答本题吋可按以下思路进行:小球的运动状态小球所受的合力牛顿第二泄律或者平衡条件确泄弹力的大小和方向【名师点睛】轻杆弹力的确定方法杆的弹力与绳的弹力不同，绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向，但杆的弹力方向不一定沿杆的方向,其大小和方向的判断要根据物体的运动状态來确定，可以理解为“按需提供”，即为了维持物体的状态，由受力平衡或牛顿运动定律求解得到所需弹力的大小和方向，杆就会根据需要提供相应大小和方向的弹力。一、“活结”与“死结”绳是物体间连接的一种方式，当

4、多个物体用绳连接的时候，其间必然有“结”的出现，根据“结”的形式不同，可以分为“活结”和“死结”两种.“活结”“活结”•可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点.“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的.绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同根绳，所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线.“死结”“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可沿绳子移动的结点。“死结”一般是由绳子打结而形成的,“死结”两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子。B死结的特点：1.绳子

5、的结点不可随绳移动2.“死结”两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子，因此由“死结”分开的两端绳子上的弹力不一定相等【典例2】如图所示，将一细绳的两端固定于两竖直墙的A、B两点，通过一个光滑的挂钩将某重物挂在绳上，下面给出的四幅图屮有可能使物体处于平衡状态的是（）【典例3］如图所示，一轻绳的两端分别固定在不等高的A.〃两点，现用另一轻绳将一物体系于0点，设轻绳初、〃相互垂直，。＞0,且两绳中的拉力分别为几鬥，物体受到的重•力为G下列表述正确的是(•)A.El定大于GB.月一定大于FrC.鬥一定小于FaD..另与场大小之和一定等于

6、b【典例4】如图所示，在水平天花板的/点处固定一根轻杆日，杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮0另一根细线上端固定在该天花板的〃点处，细线跨过滑轮0,下端系一个重为&的物体，加段细线与天花板的夹角为&=30。.系统保持静止，不计一切摩擦.下列说法屮正确的是()rA.细线％对天花板的拉力大小是寸cB.已杆对滑轮的作用力大小是㊁C.仪杆和细线对滑轮的合力大小是0D.日杆对滑轮的作用力大小是G二、“活动杆”与“固定杆”轻杆是物体间连接的另一种方式，根据轻杆与墙壁连接方式的不同，可以分为“活动杆”与“固定脚谓“活动杆”，就是用较链

7、将轻杆与墙壁连接，其特点是杆上的弹力方向一定沿着杆的方向；而“固定杆”就是将轻杆固定在墙壁上(不能转动)，此时轻杆上的弹力方向不一定沿着杆的方向。【典例5】如图甲所示，轻绳初跨过固定的水平横梁力右端的定滑轮挂住一个质量赫的物体，GCB=30°:图乙屮轻杆％—端用较链固定在竖直墙上，另一•端G通过细绳％拉住，〃与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳防拉住一个质量腿的物体，求：⑴轻绳/C段的张力斥祀与细绳仅;的张力斥劇之比;(2)轻杆力对C端的支持力；(3)轻杆％对G端的支持力.