内容正文:
六、轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较--易错点易、混淆点突破
轻绳
轻杆
弹性绳
轻弹簧
模型图示
质量大小
0
0
0
0
受外力作用时形变的种类
拉伸形变
拉伸形变、压缩形变、弯曲形变
拉伸形变
拉伸形变、压缩形变
受外力作用时形变量大小
微小,可忽略
微小,可忽略
较大,不可忽略
较大,不可忽略
弹力方向
沿着绳,指向绳收缩的方向
不一定沿杆,固定杆中可以是任意方向
沿着绳,指向绳收缩的方向
沿着弹簧,指向弹簧恢复原长的方向
作用效
果特点
只能提供拉力
可以提供拉力、支持力
只能提供拉力
只能提供拉力
弹力大小突变特点
可以突变
可以突变
不能突变
不能突变
解决三种模型问题时应注意的事项:
(1)轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型.
(2)分析轻杆上的弹力时必须结合物体的运动状态.
(3)讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态.
1.如图所示的四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态.现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是( )
A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙
B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁
C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁
D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
答案:B
解析:选B.如果杆受拉力作用,可以用与之等长的轻绳代替,如果杆受压力作用,则不可用等长的轻绳代替,题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用,而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用,故A、C、D均错误,B正确.
2.小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B(如图所示),现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下列如图所示的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是( )
答案:C
解析:小车在光滑斜面上自由下滑,则加速度a=gsin θ(θ为斜面的倾角),由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下,且小球的加速度等于gsin θ,则杆的弹力方向垂直于斜面向上,杆不会发生弯曲或倾斜,C正确.
3.如图所示,小车上固定着一根弯成θ角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的小球.重力加速度为g,关于杆对球的作用力F,下列判断正确的是( )
A.小车静止时,F=