高考物理 專題2.6 輕繩、輕桿、輕彈簧“繩上的‘死結(jié)’和‘活結(jié)’模型”“活動桿”與“固定桿”問題

繩輕的和活“問輕桿、輕繩、輕彈簧模型1．三種模型對比輕桿

輕繩

輕彈簧模型圖示模

形變特點(diǎn)方向特點(diǎn)

只能發(fā)生微小形變不一定沿桿，可以是任意方向

柔軟只發(fā)生微小形變各張力大小相等只能沿繩，指向繩收縮的方向

既可伸長也可壓縮各處彈力大小相等沿彈簧軸線與形變方向相反型特點(diǎn)

作用效

可以提供拉

只能提供拉力

可以提供拉力、推力果特點(diǎn)大小突

力、推力可以發(fā)生突變

可以發(fā)生突變

一般不能發(fā)生突變變特點(diǎn)2．彈簧與橡皮筋的彈力特點(diǎn)(1)彈簧與橡皮筋產(chǎn)生的彈力遵胡克定律F＝。(2)橡皮筋、彈簧的兩端及中間點(diǎn)的彈力大小等。(3)彈簧既能受拉力，也能受壓沿彈簧軸線，而橡皮筋只能受拉力作用。(4)彈簧和橡皮筋中的彈力均不突變將簧或橡皮筋剪斷時力即消失。1

【典例1】如圖所示為位于水平上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球列關(guān)于斜桿對小球的作力的斷，正確的是)A．小車靜止時mgsinθ，方向沿桿向上B．小車靜止時mgcosθ，方向垂直于桿向上C．小車向右勻速運(yùn)動時，一定mg，方向豎直向D．小車向右勻加速運(yùn)動時，一有F＞，方向一定沿桿向上【思路點(diǎn)撥】解答本題時可按以下思路進(jìn)行：牛頓第二定律小球的運(yùn)小所受確定彈力的→動狀態(tài)的力大和方向或者平衡條件【師睛輕桿彈力的確定方法桿的彈力與繩的彈力不同的力始終沿繩指向繩收縮的方向桿彈力方向不一定沿桿的方向，其大小和方向的判斷要根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)來確定，可以理解為“按需提供”了維持物體的狀態(tài)力平衡或牛頓運(yùn)動定律求解得到所需彈力的大小和方向，桿就會根據(jù)需要提供相應(yīng)大小和方向的彈力。一活”“結(jié)繩是物體間連接的一種方式，當(dāng)多個物體用繩連接的時候，其間必然有“結(jié)”的出現(xiàn)，根據(jù)“結(jié)”的形式不同，可以分為“活結(jié)”和“死結(jié)”兩“活結(jié)”“活結(jié)”可解為把繩子分成兩段，且可以沿繩子移動的結(jié)點(diǎn)．“活結(jié)”一般是由繩跨過滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的子雖然因“活結(jié)”而彎曲實(shí)上是同根繩以“活結(jié)”分開的兩段子上彈力的大小一定相等段子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的平分線．2

“死結(jié)”“死結(jié)”可理解為把繩子分成兩段，且不可沿繩子移動的結(jié)點(diǎn)?！八澜Y(jié)”一般是由繩子打結(jié)而形成的，“死結(jié)”兩側(cè)的繩子因打結(jié)而變成兩根獨(dú)立的繩子。死結(jié)的特點(diǎn)：1.繩子的結(jié)點(diǎn)不可隨繩移動2.“結(jié)”兩側(cè)繩子因打結(jié)而變成兩根獨(dú)立的繩子，因此由“死結(jié)”分開的兩端繩子上的彈力不一定相等【典例2】如圖所示，將一細(xì)繩兩端固定于兩直的Ａ、Ｂ兩點(diǎn)，通過一個光滑的掛鉤將某重物掛在繩上，下面給出的四幅圖中有可能使物體處于平衡狀態(tài)的是（）【典例3】如圖示，一輕繩兩端分別固定在不等高的A、B兩，現(xiàn)用另一輕繩將一物體系于點(diǎn)設(shè)輕繩、BO相互直，>β，兩繩中的拉力分別為F、物體受到的重力GB下列表述正確的()A．一大于GC．一小于FB

B．一大于FBD．與大之和一定等于B3

【典例4】如所示水天板的A點(diǎn)處定一根輕桿a與天花板保持垂直的下端有一個輕滑輪O.另一根細(xì)線上端固定在該花板的B點(diǎn)處線跨過滑輪下端系一個重為G物體段線與天花板的夾角為θ＝30°.系統(tǒng)持靜止一摩擦列說法中正確的()GA．細(xì)線BO對天花板的拉力大小2GB．桿滑輪的作用力大小是2C．桿細(xì)線對滑輪的合力大小是D．桿滑輪的作用力大小是G二活桿與固桿輕桿是物體間連接的另一種方式，根據(jù)輕桿與墻壁連接方式的不同，可以分“活動桿”與“固定桿”.所謂“活動桿是用鉸鏈將桿與墻壁連接，其特點(diǎn)是桿上的彈力方向一定沿著桿的方向；而“固定桿”就是將輕桿固定在墻壁上（不能轉(zhuǎn)動輕桿上的彈力方向不一定沿著桿的方向?！镜淅?】圖甲所示，輕繩過固定的水平橫梁右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量M的體，ACB；乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通細(xì)繩拉，與水方向也成30°，輕桿的