《高三物理模型组合讲解绳件弹簧杆件模型动力学问题高中物理2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理模型组合讲解绳件弹簧杆件模型动力学问题高中物理2（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、20X高三物理模型组合讲解绳件、弹簧、杆件模型(动力学问题)张家栋模型概述挂件问题是力学中极为常见的模型,其中绳件、弹簧件更是这一模型中的主要模具，相关试题在高考中一直连续不断。它们间的共同之处是均不计重力,但是它们在许多方面有较大的差别。模型回顾模型讲解例. 如图1中a所示,一质量为的物体系于长度分别为l、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为,l2水平拉直，物体处于平衡状态。现将l2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。图1（1)下面是某同学对题的一种解法：解:设l1线上拉力为,l2线上拉力为,重力为g,物体在三力作用下保持平衡，剪断线的瞬间,突然消失,物体即在反方向获得加
2、速度。因为,所以加速度,方向沿反方向。你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。（2）若将图中的细线改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（1）完全相同,即,你认为这个结果正确吗?请说明理由。解析:因为l被剪断的瞬间，l1上的张力发生突变，故物体获得的瞬间加速度由重力的分力提供,大小为,方向垂直l1斜向下,所以（1)错。因为l2被剪断的瞬间，弹簧的长度不能发生突变而导致弹力不能突变,所以(2)对。拓展：在(1)中若l1、l2皆为弹性绳，剪断l2的瞬间,小球的加速度为多少?(参考答案）若l1、2皆为弹性绳,剪断l的瞬间,小球的加速度为多少？（参考答案
3、）在(）中剪断l1的瞬间,小球的加速度为多少？（参考答案)例2.如图所示,斜面与水平面间的夹角，物体A和B的质量分别为、。两者之间用质量可以不计的细绳相连。求：（1)如A和对斜面的动摩擦因数分别为，时，两物体的加速度各为多大？绳的张力为多少?（)如果把A和B位置互换,两个物体的加速度及绳的张力各是多少？（3）如果斜面为光滑时,则两个物体的加速度及绳的张力又各是多少?图2解析：(1）设绳子的张力为，物体和B沿斜面下滑的加速度分别为和，根据牛顿第二定律：对A有对B有设,即假设绳子没有张力,联立求解得,因,故说明物体B运动比物体A的运动快,绳松弛,所以的假设成立。故有因而实际不符,则A静止。(2）如
4、B与A互换则，即B物运动得比A物快,所以、B之间有拉力且共速，用整体法代入数据求出,用隔离法对：代入数据求出（)如斜面光滑摩擦不计,则和沿斜面的加速度均为两物间无作用力。拓展：如A、B之间为轻杆,上面三问情况如何？如、B之间为轻质弹簧，试分析在上述三种情况下物体B的运动情况?例3 如图3所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为、在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是( ）图. 小车静止时，,方向沿杆向上. 小车静止时,方向垂直杆向上. 小车向右以加速度a运动时，一定有. 小车向左以加速度a运动时，,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角为解析:小车静止时,由
5、物体的平衡条件知杆对球的作用力方向竖直向上,且大小等于球的重力mg。小车向右以加速度a运动,设小球受杆的作用力方向与竖直方向的夹角为，如图4所示,根据牛顿第二定律有:,，两式相除得:。图4只有当球的加速度且向右时，杆对球的作用力才沿杆的方向,此时才有。小车向左以加速度a运动，根据牛顿第二定律知小球所受重力mg和杆对球的作用力F的合力大小为ma,方向水平向左。根据力的合成知，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为:模型演练. （202年无锡统考)细绳拴一质量为m的小球,小球将固定在墙上的弹簧压缩，压缩距离为,如图所示,若弹簧和小球不拴接，将细线烧断后：图5. 小球做平抛运动B. 小球加速度立即为gC
6、弹簧完全恢复原长后小球做匀速运动D. 小球落地时动能为mgh答案:C2 (20X年湖南湘乡）如图6所示,在动力小车上固定一直角硬杆AB,分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来。轻弹簧的劲度系数为k，小球P的质量为m,当小车沿水平地面以加速度a向右运动而达到稳定状态时,轻弹簧保持竖直,而细线与杆的竖直部分的夹角为，试求此时弹簧的形变量。图6答案：，,讨论:若则弹簧伸长若则弹簧伸长若则弹簧压缩 ks5ss5ukuk5ksuksuksukuks5uksks5uksuksuks5uksuks5uks5us5k5us5uks5uk5uk5uks5ks5uks5uksuk5uks5uk5k
7、s5us5ksks5ks5us5uks5k5uk5us5ks5uk5usu5uksus5uks5usukus5ks5uks5ks5uks5uks5ks5uks5uks5uks5s5uks5uks5uksus5uks5us5uk5uksuks5u5u5uks5sks5ukus5us5uks5uks5uks5ks5uks5uk5uks5ks5uks5us5uks5uks5u5uks5ks5uks5u5uksuks5uks5uk5uksuks5us5ks5ks5usksuks5s55uks5uksus5uk5ks5uks5u5uk55us5uksuks5uk5ks5uk5uks5uks5uk5uks
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10、5us5ks5k5s5uks5uks5uks5uusuk5uksuks5usus5k5ks5us5ks5uks5us5us5us5uks5uks5uks5uks5uk5ksks5uks5ksusks5uk5ksuk5us5uks5uks5ks5uks5uks5s5uks5uks5uks5uks5ks5uksuks5uks5uks5uks5uks5uk5uks5uks5k5k5uks5k5uks5ksuksuks5uks5ks5uksuk5uks5uks5uksuks5uks5uks5kks5ukukuks5u5k5ks5uks5u5ukss5uks5s5ksuks5uk5s5ks5suks5uksuksuks5s5uks5uk5uks5uksuksuksks5us5uks5uk5us5us5uks5k5k5uks5sks5uk5uks5uks5uk5uks5uks5s5ks5ks5uk5uksuk5uk5uk5us5uk5uks5uks5uks5us5uk5ks5uks5uks5s5uks5ks5uk5ks5ks5ks5uksuksuk5uks5ks5uks5uks5k5uksuks5uk5uksuks5uk5ks5uksks5u5u5uks5uks5usks5u
