《创新设计》高考物理大一轮复习精讲课件：数字资料包2-09-物理建模：轻杆、轻绳、轻弹簧模型

1、物理建模：物理建模：轻杆、轻绳、轻弹簧模型轻杆、轻绳、轻弹簧模型 1.模型特点模型特点 2.典例剖析典例剖析 3.规律方法规律方法 4.跟踪训练跟踪训练 5.真题演练真题演练第二章第二章 相互作用相互作用结束放映结束放映返回目录返回目录第第2 2页页数字媒体资源库数字媒体资源库一、模型特点一、模型特点1.模型特点模型特点结束放映结束放映返回目录返回目录第第3 3页页数字媒体资源库数字媒体资源库一、考点精讲一、考点精讲轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的常轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的常见理想化物理模型见理想化物理模型 .相关的问题在高中物理中有相当重要的相关的问题在高中物理中有相当重要的地位地位

2、,且涉及的情景综合性较强且涉及的情景综合性较强,物理过物理过程复杂程复杂,能很好地考查综合分析能力能很好地考查综合分析能力,是是高考的常考问题高考的常考问题.结束放映结束放映返回目录返回目录第第4 4页页数字媒体资源库数字媒体资源库(1)内容：弹簧发生内容：弹簧发生弹性形变弹性形变时，弹力的大小时，弹力的大小F跟弹簧伸长跟弹簧伸长(或缩短或缩短)的长度的长度x成正比成正比.(2)表达式：表达式：Fkx.k是弹簧的劲度系数，单位为是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身的大小由弹簧自身性质决定性质决定.x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长

3、度.弹簧模型弹簧模型结束放映结束放映返回目录返回目录第第5 5页页数字媒体资源库数字媒体资源库二、典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析典例剖析结束放映结束放映返回目录返回目录第第6 6页页数字媒体资源库数字媒体资源库【典例典例1】如图示，一重为如图示，一重为10N的球固定在支杆的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为曲，已知绳的拉力为7.5N，则，则AB杆对球的作用力杆对球的作用力A.大小为大小为7.5N B.大小为大小为10NC.方向与水平方向成方向与水平方向成530角斜向右下方角斜向右下方D.方向与水平方向成方向与水

4、平方向成530角斜向左上方角斜向左上方BAMgF拉拉F审题视角：审题视角：小球最后静止时受几个力？小球最后静止时受几个力？小球所受各力遵从什么规律呢小球所受各力遵从什么规律呢?自己尝试解答哟！自己尝试解答哟！【解析解析】本题考查力与物体的平衡，对小球进行受力分析可得，本题考查力与物体的平衡，对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等值反向，令杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等值反向，令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为杆对小球的作用力与水平方向夹角为，可得：，可得：tan =G/F拉拉=4/3， =530，故，故D项正确项正确.答案答案 D解析显隐解析显隐

5、结束放映结束放映返回目录返回目录第第7 7页页数字媒体资源库数字媒体资源库转转 解析解析1.解题规律可考虑使用牛顿第二定律解题规律可考虑使用牛顿第二定律.2.解题方法可用整体法及隔离法解题方法可用整体法及隔离法.3.因系统在水平面上与在斜面上运动规律因系统在水平面上与在斜面上运动规律相同，解题步骤可进行简化处理相同，解题步骤可进行简化处理.结束放映结束放映返回目录返回目录第第8 8页页数字媒体资源库数字媒体资源库转转 原题原题结束放映结束放映返回目录返回目录第第9 9页页数字媒体资源库数字媒体资源库B结束放映结束放映返回目录返回目录第第1010页页数字媒体资源库数字媒体资源库三、规律方法三、规

6、律方法3.规律方法规律方法结束放映结束放映返回目录返回目录第第1111页页数字媒体资源库数字媒体资源库规律方法规律方法 1.杆的弹力方向与绳的不同，绳的弹力始终沿绳指向绳收杆的弹力方向与绳的不同，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来确定方向的判断要根据物体的运动状态来确定.2.杆与绳的弹力的大小和方向，可根据受力平衡或牛顿运杆与绳的弹力的大小和方向，可根据受力平衡或牛顿运动定律求解得到动定律求解得到.易错辨析易错辨析结束放映结束放映返回目录返回目录第第1212页页数字媒体资源

7、库数字媒体资源库规律方法规律方法 共同点：共同点：(1) 弹力遵循胡克定律弹力遵循胡克定律Fkx，x是指形变量是指形变量(2)“轻轻”指其重力不计，故同一弹簧的两端及中间各点的指其重力不计，故同一弹簧的两端及中间各点的弹力大小相等弹力大小相等(3)弹簧和橡皮筋中的弹力均不能突变，但当将弹簧弹簧和橡皮筋中的弹力均不能突变，但当将弹簧(或橡或橡皮筋皮筋)剪断时，其弹力立即消失剪断时，其弹力立即消失不同点：不同点： 弹簧既能受拉力，也能受压力弹簧既能受拉力，也能受压力(沿弹簧轴线沿弹簧轴线)，特别要注，特别要注意这一点；橡皮筋只能受拉力作用意这一点；橡皮筋只能受拉力作用易错辨析易错辨析结束放映结束放

8、映返回目录返回目录第第1313页页数字媒体资源库数字媒体资源库四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练结束放映结束放映返回目录返回目录第第1414页页数字媒体资源库数字媒体资源库【跟踪训练跟踪训练】如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车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，在斜杆的下端固定有质量为量为m的小球下列关于杆对球的作用力的小球下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的的判断中，正确的是是().A.小车静止时小车静止时,Fmgsin ,方向沿杆向上方向沿杆向上B.小车静止时小车静止时,Fmgcos

9、 ,方向垂直于杆向上方向垂直于杆向上C.小车向右做匀速运动时小车向右做匀速运动时,一定有一定有Fmg,方向竖直向上方向竖直向上D.小车向右做匀加速运动时小车向右做匀加速运动时,一定有一定有Fmg,方向可能沿杆向上方向可能沿杆向上 1.杆发生微小弹性形变杆发生微小弹性形变.2.杆上的弹力方向具有多杆上的弹力方向具有多种可能性种可能性.3.必需借助相关物体的运必需借助相关物体的运动状态来判断动状态来判断.转转 解析解析结束放映结束放映返回目录返回目录第第1515页页数字媒体资源库数字媒体资源库转转 原题原题解析解析(1)小球受重力和杆的作用力小球受重力和杆的作用力F处于处于静止或匀速运动状态时，由

10、力的平衡条件静止或匀速运动状态时，由力的平衡条件知，二力必等大反向，有知，二力必等大反向，有Fmg，方向竖，方向竖直向上直向上(2)小车向右做匀加速运动时，小球有向右小车向右做匀加速运动时，小球有向右的恒定加速度，根据牛顿第二定律知，的恒定加速度，根据牛顿第二定律知，mg和和F的合力应水平向右，如图所示，由图的合力应水平向右，如图所示，由图可知，可知，Fmg，方向可能沿杆向上，方向可能沿杆向上答案答案CD 结束放映结束放映返回目录返回目录第第1616页页数字媒体资源库数字媒体资源库【跟踪训练跟踪训练】小车上固定一根弹性直杆小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一，杆顶固定一个小球个小球B(如图所示

11、如图所示)，让小车从光滑斜面上自由下滑，在，让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是()解析解析小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度agsin (为斜为斜面的倾角面的倾角)，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsin ，则杆的弹力方，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确正确答案答案C 解析显隐解析显隐隐含隐含了什了什么条么条件？件？结束放映结束放映返回目录返回目录第第1717页页数字媒体资源库数字媒体资源库两弹簧的原长加上各自的伸长量此时上面弹簧的伸长量与下面弹簧的缩短量相等转转 解析解析结束放映结束放映返回目录返回目录第第1818页页数字媒体资源库数字媒体资源库转转 原题原题结束放映结束放映返回目录返回目录第第1919页页数字媒体资源库数字媒体资源库B 解析显隐解析显隐结束放映结束放映返回目录返回目录第第2020页页数字媒体资源库数字媒体资源库五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练结束放映结束放映返回目录返回目录第第2121页页数字媒体资源库数字媒体资源库人有了知识，就会具备各种分析能