轻绳和轻杆问题的研究

1、“轻绳轻绳”、“轻杆轻杆”的问题分析的问题分析1. 轻绳模型轻绳模型轻绳也称细线，它的质量可忽略不计；轻绳是软的；同时它的劲度系数非常大，可认为在受外力作用时它的形变极微小，看作不可伸长；其弹力的主要特征是：不能承受压力，只能产生沿绳收缩方向的拉力。内部张力大小处处相等，且与运动状态无关。轻绳的弹力大小可发生突变。 2. 轻杆模型轻杆模型 轻杆的质量可忽略不计，轻杆是硬的，它的劲度系数非常大，可认为在受外力作用时形变极微小，看作不可伸长或压缩；其弹力的主要特征是： 轻杆既可产生压力、也可产生拉力，且能产生侧向力（力的方向不一定沿着杆的方向）；轻杆各处受力大小相等，且与运动状态无关；轻杆的弹力可

2、发生突变。1.轻绳轻绳一端系着质量为m的小球，另一端系在固定于小车上一直杆AB的上端；试求当小车以a的加速度水平向左匀加速度直线运动，轻绳对小球作用力的大小和方向？2.小车上固定一弯折硬杆硬杆ABC，C端固定一质量为m的小球。（1）当小车向左匀速直线运动时，BC杆对小球作用力的 大小和方向。（2）当小车以加速度a水平向左做匀加速直线运动时，BC杆对小球作用力的大小和方向。考点一弹力的分析与计算1.轻绳一端系着质量为m的小球，另一端系在固定于小车上一直杆AB的上端；试求当小车以a的加速度水平向左匀加速度直线运动，轻绳对小球作用力的大小和方向？ 轻绳对小球的作用力大小随着轻绳对小球的作用力大小随着

3、加速度的改变而改变，但它的加速度的改变而改变，但它的方向一定是在绳子的方向上。方向一定是在绳子的方向上。考点一弹力的分析与计算2.小车上固定一弯折硬杆ABC，C端固定一质量为m的小球（1）当小车向左匀速直线运动时，BC杆 对小球作用力的大小和方向。 （2）当小车以加速度a水平向左做匀加速直线运动时， BC杆对小球作用力的大小和方向。 可见杆对小球的作用力大小随小车加速度可见杆对小球的作用力大小随小车加速度a的改变的改变而改变，它的方向不一定沿着杆的方向。当而改变，它的方向不一定沿着杆的方向。当即杆对小球作用力的方向才沿杆对小球作用力的方向才沿BC杆杆方方向。向。F = mg，方向与重力的方向相

4、反，竖直向上，方向与重力的方向相反，竖直向上考点一弹力的分析与计算 3.如图所示，一轻绳轻绳一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（ ）A. 小球过最高点时，最小速度为 B. 小球过最高点时，轻绳所受的弹力可以等于零C. 小球过最高点时，轻绳对球的作用力可以与球所受重力方向相反。D. 小球过最高点时，轻绳对球的作用力一定与球所受重力方向相同。4.若将图6中的轻绳改为轻杆轻杆，其他条件不变，以下说法正确的是（ ）ABD BC 考点一弹力的分析与计算5.轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，ACB30，

5、g取10 m/s2，求： (1)轻绳AC段的张力FAC的大小； (2)横梁BC对C端的支持力的大小及方向6. BC为水平轻杆，且B端用铰链固定在竖直墙上，如图所示，轻绳AD拴接在C端挂住一个质量为10 kg的物体，ACB30g取10 m/s2，求： (1)轻绳AC段的张力FAC的大小；(2)轻杆BC对C端的支持力的大小。考点二 滑轮模型与死结模型问题例2如图所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，ACB30，g取10 m/s2，求：(1)轻绳AC段的张力FAC的大小；(2)横梁BC对C端的支持力的大小及方向解析 (1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的

6、物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力大小为：FACFCDMg1010 N100 N(2)由几何关系得：FCFACMg100 N方向和水平方向成30 角斜向右上方FCDFACFC考点二 滑轮模型与死结模型问题5. BC为水平轻杆，且B端用铰链固定在竖直墙上，如图所示，轻绳AD拴接在C端挂住一个质量为10 kg的物体，ACB30，g取10 m/s2，求：(1)轻绳AC段的张力FAC的大小；(2)轻杆BC对C端的支持力的死结FCDFACFC解析 根据平衡方程FACsin 30MgFACcos 30FBC得：FAC2Mg200 NFBCMgcot 30173 N 方向水平向右 考点二 滑轮模型与死结

7、模型问题分析绳或杆的弹力时应重点关注的问题分析绳或杆的弹力时应重点关注的问题(1)中间没有打结的轻绳上各处的张力大小都是一样的；如果绳子打结，则以结点为界，不同位置上的张力大小可能是不一样的(2)杆可分为固定杆和活动杆，固定杆的弹力方向不一定沿杆，弹力方向视具体情况而定，活动杆只能起到“拉”和“推”的作用，弹力方向一定沿杆的方向方法总结考点一弹力的分析与计算例1如图所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球的作用力()A大小为7.5 NB大小为10 NC方向与水平方向成53角斜向右下方D方向与水平方向成53角斜向左上

8、方绳的拉力一定沿绳；杆的弹力不一定沿杆GFTFN考点二 滑轮模型与死结模型问题拓展题组4.如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端挂一重物，BO与竖直方向夹角45，系统保持平衡若保持滑轮的位置不变，改变夹角的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( )A只有角变小，作用力才变大B只有角变大，作用力才变大C不论角变大或变小，作用力都是变大D不论角变大或变小，作用力都不变D 考点二 滑轮模型与死结模型问题A只有角变小，作用力才变大B只有角变大，作用力才变大C不论角变大或变小，作用力都是变大D不论角变大或变小，作用力都不变考点一弹力的分析与计算3.如图所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37，小球的重力为12N，绳子的拉力为10N，水平轻弹簧的拉力为9N，求轻杆对小球的作用力5N,方向与竖直方向成方向与竖直方向成37 斜向右上方斜向右上方考点一弹力的分析与计算4.(安徽卷) 如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通