高考物理专题分析报告及复习建议：轻绳、轻杆、弹簧模型专题复习

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高考物理专题分析及复习建议： 轻绳、轻杆、弹簧模型专题复习

一．轻绳模型 1.轻绳模型的特点： “绳”在物理学上是个绝对柔软的物体，它只产生拉力（张力），绳的拉力沿着绳的方向并指向绳的收缩方向。它不能产生支持作用。它的质量可忽略不计，轻绳是软的，不能产生侧向力，只能产生沿着绳子方向的力。它的劲度系数非常大，以至于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长。 2.轻绳模型的规律： ①轻绳各处受力相等，且拉力方向沿着绳子； ②轻绳不能伸长； ③用轻绳连接的系统通过轻绳的碰撞、撞击时，系统的机械能有损失； ④轻绳的弹力会发生突变。 3.绳子的合力一定的情况下，影响绳上拉力大小的因素是绳子的方向而不是绳子的长度。 4.力对绳子做的功，全部转化为绳对物体的做的功。 5.绳连动问题： ①当物体的运动方向沿绳子方向（与绳子平行）时，物体的速度与绳子的速度相同。 ②当物体的运动方向不沿绳子方向（与绳子不平行）时，物体的速度与绳子的速度不相同，一般以物体的速度作为实际速度，绳的速度是物体速度的分速度，当绳与物体的速度夹角为? 时，v绳= v物cos? 例1：如图所示，将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为?1，绳子张力为F1；将绳子B端移至C点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为?2，绳子张力为F2；将绳子B端移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为?3，绳子张力为F3，不计摩擦，则（ ） A．?1=?2=?3 B．?1=?2F2 >F3 D．F1 =F2

B.10 N D.103 N C.53 N 实用文案 擦，当系统平衡时，AO绳和BO绳受到的拉力T为多少？如果将细绳一端的悬点B向上移动些，二绳张力大小的变化情况是什么？(150N） （细绳绕过滑轮，相当于“活结”，也就是一根绳子，一根绳子的拉力处处相等。） 例2：如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为 （ ） A. mg B. 311mg C. mg D. mg 324 变式训练1．段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图4-7所示，其中OB是水平的，A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳（ ） A．必定是OA B.必定是OB C．必定是OC D.可能是OB，也可能是OC 变式训练2．如图所示，物体的质量为2kg．两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，当AB、AC均伸直时，AB、AC的夹角??60，在物体上另施加一个方向也与水平线成??60的拉力F，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围． 变式训练3.如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳OA使连结点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时 A．绳OA的拉力逐渐增大 B．绳OA的拉力逐渐减小 C．绳OA的拉力先增大后减小 D．绳OA的拉力先减小后增大 变式训练4.一轻绳跨过两个等高的定滑轮不计大小和摩擦，两端分别挂上质量为m1 = 4Kg和m2 = 2Kg的物体，如图所示。在滑轮之间的一段绳上悬挂物体m，为使三个物体不可能保持平衡，求m的取值范围。 文案大全

实用文案 （绳的“死结”问题，也就是相当于几根绳子，每根绳的拉力一般来说是不相同的。） 例3：如图跳伞运动员打开伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落.已知运动员和他身上装备的总重力为G1，圆顶形降落伞伞面的重力为G2，有8条相同的拉线，一端与飞行员相0邻(拉线重力不计)，另一端均匀分布在伞面边缘上，每根拉线和竖直方向都成30角.那么每根拉线上的张力大小为（ ） 3(G1?G2)A.3G1 B. 1212C.(G1?G2) D.G1 841 2 变式训练：三根不可伸长的相同的轻绳，一端系在半径为r0的环1上，彼此间距相等，绳穿过半径为r0的第2个圆环，另一端同样地系在半径为2r0的环3上，如图所示，环1固定在水平面上，整个系统处于平衡状态.试求第2个环中心与第3个环中心之间的距离.(三个环都是用相同的金属丝制作的，摩擦不计) （立体图形和“活结”，立体图形和“死结”，你能分清吗？揭开神秘的面纱吧！） 例4：如左图，若已知物体A的速度大小为vA，求重物B的速度大小？ 3 变式训练.如图所示，当小车A以恒定的速度v向左运动时，则对于B物体来说，下列说法正确的是（ ） A．加速上升 B．匀速上升 C．B物体受到的拉力大于B物体受到的重力 D．B物体受到的拉力等于B物体受到的重力 （绳连动问题：需要搞清楚物体的速度和绳的速度之间的关系哟！） 例5：如图所示，在与水平方向夹角为?的恒力F的作用下，物体通过的位移为S，则力F做的功为多少？ 变式训练：一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体，如图8－28所示：绳的P端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体上，设绳的总长不变；绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计．开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳绳长为H．提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C．设A到B的距离也为H，车经过B点时的速度为vB．求车由A移到B的过程文案大全 实用文案 中，绳Q端的拉力对物体做的功？ （通过绳对物体做功：力对绳做了多少功，全部转化为对绳物体做的功。） 二．轻杆模型 1.轻杆模型的特点： 轻杆的质量可忽略不计，轻杆是硬的，能产生侧向力，它的劲度系数非常大，以至于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长或压缩。 2.轻杆模型的规律： ①轻杆各处受力相等，其力的方向不一定沿着杆的方向； ②轻杆不能伸长或压缩； ③轻杆受到的弹力的方式有拉力或压力。 ④杆对物体的力一般只能被动分析，而不能主动出击（即根据运动状态进行受力分析） 3.有转轴的杆给物体的力一般沿着杆的方向并且通过转轴。 4.杆连动的处理思路与方法和处理绳连动的相同 例1：如图所示,一根弹性杆的一端固定一个重力是2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( ) A.大小为2 N,方向平行于斜面向上 B.大小为1 N,方向平行于斜面向上 C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上 D.大小为2 N,方向竖直向上 变式训练：如图所示，小车上固定一弯折硬杆ABC，杆C端固定一质量为m的小球，已知∠ABC＝?，当小车以加速度a向左做匀加速直线运动时，杆C端对小球的作用力大小为多少。 （固定杆，也叫做没有转轴的轻杆，它给结点的力的方向怎么来确定呢？？） 文案大全