方法15 高中物理模型盘点（五）轻杆、轻绳和轻弹簧模型-2023年高考物理学习记忆方法大全

方法15 高中物理模型盘点（五）轻杆、轻绳和轻弹簧模型 目录 物理模型盘点——轻杆、轻绳、轻弹簧模型 1 瞬时问题中轻绳(杆)与轻弹簧的比较 5 环杆模型 8 物理模型盘点——轻杆、轻绳、轻弹簧模型 1．三种模型的相同点 (1)“轻”——不计质量，不受重力。 (2)在任何情况下，沿绳、杆和弹簧伸缩方向的弹力处处相等。 2．三种模型的不同点 轻杆 轻绳 轻弹簧 形变 特点 只能发生微小形变，不能弯曲 只能发生微小形变，各处弹力大小相等，能弯曲 发生明显形变，可伸长，也可压缩，不能弯曲 方向 特点 不一定沿杆，可以是任意方向 只能沿绳，指向绳收缩的方向 一定沿弹簧轴线，与形变方向相反 作用效 果特点 可提供拉力、推力 只能提供拉力 可以提供拉力、推力 能否 突变 能发生突变 能发生突变 一般不能发生突变 （2022·河北石家庄市高三下学期二模） 如图，一倾斜轻杆的上端固定于天花板上的O点，另一端固定一定质量的小球A，小球A通过细线与另一小球B相连，整个装置在竖直面内处于静止状态。现对小球B施加水平向右的外力F，使它缓慢移动到绳子与杆在一条直线上的位置。对此过程下列说法正确的是（　　） A. 绳子张力逐渐变小 B. 水平外力F逐渐减小 C. 轻杆的弹力逐渐增大 D. 绳子与轻杆共线时，杆对球A的弹力一定沿杆向上 【答案】C 【解析】AB．对小球B受力分析可知 则随着θ角逐渐变大，则绳子张力T逐渐变大，水平外力F逐渐变大，选项AB错误； C．对AB的整体受力分析，则轻杆的弹力 可知随着F的增大，轻杆的弹力逐渐增大，选项C正确； D．绳子与轻杆共线时，对球A受力分析可知，竖直向下的重力和绳子对A沿杆向下的拉力，则杆对球A的弹力方向沿着球A的重力与绳子对A的拉力的合力的反方向，可知杆对球A的弹力不是沿杆向上，选项D错误。 故选C。 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12 N，轻绳的拉力为10 N，水平轻弹簧的拉力为9 N，则轻杆对小球的作用力的大小及其方向与竖直方向夹角θ为(　　) A．12 N　53°　　　　　　　　 B．6 N　90° C．5 N　37° D．1 N　90° 解析：　本题考查轻绳、轻杆、轻弹簧中力的方向及大小的特点，解题时要结合题意及小球处于平衡状态的受力特点。以小球