晾衣绳上的平衡-论文.pdf

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1、中学物理Vo1．32No．152014年8月晾衣绳上的平衡徐虎勤(新沂市第一中学江苏新沂221400)1问题滑轮、钩码模拟衣架、衣服，细线模拟轻绳．在竖直墙壁或黑板如图1所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架面上，画两条竖直线MN、PQ代表两根直杆．一位同学拿着细线挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定的一端放在A点不动，另一位同学拿着细线的另一端放在PQ在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处上的B点．于静止状态．如果保持A端位置不(1)将点这端沿尸Q上下缓慢移动．可睨显地看到动滑变，将曰端分别移动到不同的位置，轮沿AO这条直线或AO的延长线缓慢滚动，如图5．这表明细线绳中的张

2、力如何变化?与竖直方向夹角不变，即绳上张力不变，充分说明绳上张力与(1)端移动到位置曰点在PQ上的位置无关．(2)B端移动到B位置图l(2)将曰点水平左右缓慢移动．当日点向左移动时，两杆间(3)B端在杆上位置不变，将杆距离减小，细线与竖直方向夹角减小，绳中张力减小，反之绳中移动到虚线位置．张2简单分析．由于轻绳与挂钩都光滑，所以轻绳上张力处处相等，两段竖绳子、DB与竖直方向夹角也一定相等．如图2，根据共点力定平衡条件可得法Fc咖=÷，以F=ms(1)5⋯。口u根据0的变化情况即可推断出绳子张力如何变化．绳F角般图绳图2的3理论计算一般都以理论计算给出判断，如图3：设绳长为￡

3、，两杆间先相相对于0点不动，一起绕A点向左转动，转动到一定位置的距离为d．由几何知识可知：时，挂钩开始沿AO延长线向下滑动．在滑动之前，Ot减小，增AOsinO+BOsinO=d．大．根据三角形定则，AO绳上张力增大，BO绳上张力减小，如AO+BO=L，图8．(2)当点缓慢向上移动时，挂钩先相对于0点不动，一起sin0=-譬-，绕A点向右转动，转动到一定位置时，挂钩开始沿BO延长线向皿(2)下滑动．在滑动之前，增大，减小．根据三角形定则，AO绳上咖：T张力减小，BO绳上张力增大，如图lO．由(1)、(2)得F=—(3)2√e一由此可见：(1)当L、d确定不变时，曰点沿竖直杆

4、向上或向下移动，绳中张力不变．(2)在绳长固定时，两杆间距离减小，绳上张力也减小．MPMP图8实线表示点未移动时绳上张力，图9实线表不B点束移动时绳上张力，虚线表示B点向下移动时绳上张力。虚线表示口点向上移动时绳上张力。综上所述，对于晾衣绳上动态平衡问题的分析，在建立物晕理模型的基础上，既有理论计算，又有实验分析，思路清晰，一旦掌握就会铭记在心，触类旁通．不仅加强了对物理规律的理^实验分析解、物理方法的掌握，同时也提高了用数学方法、物理方法解决其实做个实验观察一下，问题马上就会解决．如图4，用动物理实际问题的能力．·79·