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1、物理建模： 轻杆、轻绳、轻弹簧模型,1.模型特点,2.典例剖析,3.规律方法,4.跟踪训练,5.真题演练,第二章 相互作用,一、模型特点,1.模型特点,一、考点精讲,轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的常见理想化物理模型 . 相关的问题在高中物理中有相当重要的地位,且涉及的情景综合性较强,物理过程复杂,能很好地考查综合分析能力,是高考的常考问题.,(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比. (2)表达式：Fkx. k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定. x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度.,弹簧模型,二、典例剖析,2. 典例剖
2、析,【典例1】如图示，一重为10N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7.5N，则AB杆对球的作用力A.大小为7.5N B.大小为10N C.方向与水平方向成530角斜向右下方 D.方向与水平方向成530角斜向左上方,Mg,F拉,F,审题视角： 小球最后静止时受几个力？ 小球所受各力遵从什么规律呢?自己尝试解答哟！,【解析】本题考查力与物体的平衡，对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等值反向，令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为，可得：tan =G/F拉=4/3， =530，故D项正确. 答案 D,解析显隐,转 解析,1
3、.解题规律可考虑使用牛顿第二定律. 2.解题方法可用整体法及隔离法. 3.因系统在水平面上与在斜面上运动规律相同，解题步骤可进行简化处理.,转 原题,B,三、规律方法,3.规律方法,1.杆的弹力方向与绳的不同，绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向，但杆的弹力方向不一定沿杆的方向，其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定. 2.杆与绳的弹力的大小和方向，可根据受力平衡或牛顿运动定律求解得到.,易错辨析,共同点： (1) 弹力遵循胡克定律Fkx，x是指形变量 (2)“轻”指其重力不计，故同一弹簧的两端及中间各点的弹力大小相等 (3)弹簧和橡皮筋中的弹力均不能突变，但当将弹簧(或橡皮筋)剪断时，其弹
4、力立即消失 不同点： 弹簧既能受拉力，也能受压力(沿弹簧轴线)，特别要注意这一点；橡皮筋只能受拉力作用,易错辨析,四、跟踪训练,4.跟踪训练,【跟踪训练】如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是(). A.小车静止时,Fmgsin ,方向沿杆向上 B.小车静止时,Fmgcos ,方向垂直于杆向上 C.小车向右做匀速运动时,一定有Fmg,方向竖直向上 D.小车向右做匀加速运动时,一定有Fmg,方向可能沿杆向上,1.杆发生微小弹性形变. 2.杆上的弹力方向具有多种可能性. 3.必需借助相关物体
5、的运动状态来判断.,转 解析,转 原题,解析(1)小球受重力和杆的作用力F处于静止或匀速运动状态时，由力的平衡条件知，二力必等大反向，有Fmg，方向竖直向上 (2)小车向右做匀加速运动时，小球有向右的恒定加速度，根据牛顿第二定律知，mg和F的合力应水平向右，如图所示，由图可知，Fmg，方向可能沿杆向上 答案CD,【跟踪训练】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)，让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是(),解析小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度agsin (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 ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确 答案C,解析显隐,隐含了什么条件？,两弹簧的原长加上各自的伸长量,此时上面弹簧的伸长量与下面弹簧的缩短量相等,转 解析,转 原题,B,解析显隐,五、真题演练,5.真题演练,
