物理建模1轻杆轻绳轻弹簧模型

1、物理建模1.轻杆、轻绳、轻弹簧模型物理建模1.轻杆、轻绳、轻弹簧模型物理建模1.轻杆、轻绳、轻弹簧模型物理建模1.轻杆、轻绳、轻弹簧模型模型阐述轻杆、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，且涉及的情况综合性较强，物理过程复杂，能很好地观察学生的综合剖析能力，是高考的常考问题.三种模型轻杆轻绳轻弹簧模型图示续表形变特点只能发生细小形变娇贵，只能发生细小形变，各处既可伸长，也可压缩，各处弹力模张力大小相等大小相等型不用然沿杆，能够是任意必然沿弹簧轴线，与形变方向相特方向特点方向只能沿绳，指向绳缩短的方向反点作用奏效特点可供应拉力、推力只能供应拉力能

2、够供应拉力、推力大小突变特点能够发生突变能够发生突变一般不能够发生突变自由杆和固定杆中的弹力方向种类特点受力特点自由杆能够自由转动杆受力必然沿杆方向固定杆不能够自由转动不用然沿杆方向，由物体所处状态决定【典例1】甲、乙两图中的杆都保持静止，试画出甲、乙两图O点受杆的作用力的方向(O为结点)图218【典例2】一轻弹簧两端分别连接物体a、，在水平力作用下共同向右做匀加速运动，如图21b9所示，在水平面上时，力为1，弹簧长为1，在斜面上时，力为2，弹簧长为2，已知a、b两物体与FLFL接触面间的动摩擦因数相同，则轻弹簧的原长为()图219即学即练(2013石家庄质检，18)如图2110所示，一个“Y

3、”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的尾端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()图2110AkLB2kLkLkL附：对应高考题组(PPT课件文本，见教师用书)1(2010新课标全国卷，15)一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为()2(2011山东卷，19)以以下列图，将两相同的木块a、b置于粗糙的

4、水平川面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa0，b所受摩擦力fb0.现将右侧细绳剪断，则剪断刹时()FAFfa大小不变BFfa方向改变CFfb依旧为零DFfb方向向右3(2012山东基本能力，85)力是物体间的相互作用，以下相关力的图示及表述正确的选项是()物理建模1.轻杆、轻绳、轻弹簧模型模型阐述轻杆、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，且涉及的情况综合性较强，物理过程复杂，能很好地观察学生的综合剖析能力，是高考的常考问题三种模型轻杆轻绳轻弹簧.模型图示续表娇贵，

5、只能发生细小形变，各处既可伸长，也可压缩，各处弹力形变特点只能发生细小形变张力大小相等大小相等模型方向特点不用然沿杆，能够是任意只能沿绳，指向绳缩短的方向必然沿弹簧轴线，与形变方向相特方向反点作用奏效特点可供应拉力、推力只能供应拉力能够供应拉力、推力大小突变特点能够发生突变能够发生突变一般不能够发生突变自由杆和固定杆中的弹力方向种类特点受力特点自由杆能够自由转动杆受力必然沿杆方向固定杆不能够自由转动不用然沿杆方向，由物体所处状态决定【典例1】甲、乙两图中的杆都保持静止，试画出甲、乙两图点受杆的作用力的方向(O为结点)O图218剖析甲为自由杆，受力必然沿杆方向，以以以下列图甲所示的FN1.乙为固

6、定杆，受力由O点所处状态决定，此时受力平衡，由平衡条件知杆的支持力FN2的方向与mg和F1的合力方向相反，以以以下列图乙所示答案如剖析图所示【典例2】一轻弹簧两端分别连接物体a、b，在水平力作用下共同向右做匀加速运动，如图219所示，在水平面上时，力为F1，弹簧长为L1，在斜面上时，力为F2，弹簧长为L2，已知a、b两物体与接触面间的动摩擦因数相同，则轻弹簧的原长为()图219剖析设物体a、b的质量分别为1、2，与接触面间的动摩擦因数为，弹簧原长为0，在水平面上mmL时，以整体为研究对象有F1(m1m2)g(m1m2)a，间隔a物体有k(L1L0)m1gm1a，m1联立解得k(L1L0)F1，

7、m1同理可得k(L2L0)m1m2F2，F2L1F1L2联立可得轻弹簧的原长为L0，C对F2F1答案C反思总结如何理解理想化模型“轻弹簧”与“橡皮筋”(1)弹簧与橡皮筋产生的弹力依据胡克定律Fkx，x是指形变量“轻”即指弹簧(或橡皮筋)的重力不计，所以同一弹簧的两端及中间各点的弹力大小相等弹簧既能受拉力，也能受压力(沿弹簧轴线)，剖析弹簧问题时必然要特别注意这一点，而橡皮筋只能受拉力作用弹簧和橡皮筋中的弹力均不能够突变，但当将弹簧(或橡皮筋)剪断时，其弹力马上消失即学即练(2013石家庄质检，18)如图2110所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的尾端

8、用一块软羊皮(长度不计)做成裹片若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()图2110AkLB2kLkLkL剖析对裹片受力剖析，由相似三角形可得：FkL2152得：F2kLL2L2L22则裹片对弹丸的最大作用力为F丸15，应选项D正确F2kL答案D附：对应高考题组(PPT课件文本，见教师用书)1(2010新课标全国卷，15)一根轻质弹簧一端固定，用大小为1的力压弹簧的另一端，平衡时长度F为l1；改用大小为2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数F为(

9、)剖析设弹簧原长为l，由题意知，1(1)，FkllF2F1F2k(l2l)，两式联立，得k，选项C正确l2l1答案C2(2011山东卷，19)以以下列图，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平川面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa0，b所受摩擦力fb0.现将右侧细绳剪断，则剪断刹时()FAFfa大小不变BFfa方向改变CFfb依旧为零DFfb方向向右剖析剪断右侧绳的刹时，右侧细绳上拉力突变为零，而弹簧对两木块的拉力没有发生突变，与原来相同，所以b对地面有向左的运动趋势，碰到静摩擦力fb方向向右，C错误，D正确剪断右侧绳的刹时，F木块a碰到的各力都没有发生变化，A正确，B错误答案AD3(2012山东基本能力，85)力是物体间的相互作用，以下相关力的图示及表述正确的选项是()剖析由于在不一样样纬度处重力加速度g不一样样，旅客所受重力不一样样，故对飞机的压力不一样样，A错误充足气的篮球平衡