轻杆
- 有关弹力方向判定的几点说明
一个难点，特别是轻杆所受的弹力，更是不少学生容易出错的一个点。文章结合典型例题，对弹力方向的判定做了深入浅出的剖析，对教学具有一定的参考作用。［关键词］弹力方向；判定；重心；轻杆；高考［中图分类号］ G633.7 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-6058（2023）20-0033-03弹力是一种接触力。比如你用手去拉弹簧，弹簧伸长了，它想要恢复原状，就会对你的手产生一个力的作用，这就是弹力。从弹力产
中学教学参考·理科版 2023年7期2023-10-25
- 高考中常见的含轻弹簧的题型剖析
”了,比如质点、轻杆、滑轮、理想气体等,轻弹簧也是一个理想化模型.它是一个不计自身重力、各处受力相等、弹力严格满足胡克定律、不受运动状态影响的理想化物理模型.如图1所示,同一根轻弹簧处在四种不同情况下:甲图中轻弹簧左端固定;乙图中轻弹簧左右两端均自由;丙图中轻弹簧左端与一质量为m的物块连接且物块放在光滑水平面上;丁图中轻弹簧左端与一质量为m的物块连接且物块放在粗糙水平面上.除此之外,轻弹簧的自由端都受到一个水平恒力F的作用.根据轻弹簧的性质,我们知道四幅图
高中数理化 2023年16期2023-09-19
- 三力平衡问题的求解策略
———以“轻绳、轻杆模型”为例
。下面以“轻绳、轻杆模型”中的三力平衡问题为例,论述如何透过表面现象,抓住各种题型的本质特征,找到相应的解题方法,供同学们参考。一、三力静态平衡问题例1如图1所示,水平轻杆BC的B端用铰链固定在竖直墙壁上,轻绳AD拴接在轻杆C端,D端所挂物体质量为m,轻绳AC段与水平方向间的夹角α=30°,取重力加速度g=10 m/s2,求轻绳AC的拉力T的大小,以及轻杆BC对结点C的支持力N。图1指点迷津：本题是平衡问题中典型的死结、活杆模型,以结点C为研究对象,分析轻
中学生数理化(高中版.高考理化) 2023年9期2023-09-19
- 对两道绳、杆连接体问题的深入研究
的系统静止,此时轻杆与水平方向成θ角,A'P段的轻绳与水平方向成α角.对小球A、B进行受力分析,小球B受力平衡,轻绳的拉力FT＝mg,小球A受重力2mg、轻杆的弹力FN和轻绳的拉力FT的作用,且这三个力平衡,构成一个封闭的矢量三角形.在矢量三角形中,由正弦定理得图2联立式①②,得sinα＝cosθ,故α+θ＝90°,此时轻绳与轻杆夹角为90°.将α+θ＝90°代入式①,得,故此时轻杆与水平方向的夹角θ＝60°.方法2 正交分解法如图3所示,对小球A受力分析
高中数理化 2023年16期2023-09-19
- 一个系统不可能自动维持平衡的力学问题
的题目.关键词：轻杆；不稳定平衡；系统；固定点；平移；背景材料中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2023）16-0103-03收稿日期：2023-03-05作者简介：王伟民（1964-），男，安徽省太和人，本科，中学高级教师，从事高中物理教学研究.物体的平衡分为稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡三类，在编拟与平衡有关的力学题目时，应该根据具体的物理条件判断物体或系统平衡的类别，不可以想当然地认为一个平衡的物体或系统就是某种平衡
数理化解题研究·高中版 2023年6期2023-07-10
- 变式连接体 “题”升核心素养
南丰县第二中学)轻杆(绳)连接体运动习题需要综合运用解动力学问题的三个基本观点而备受命题人青睐,解题者要有较高的科学思维才能解答此类问题。1 系统机械能守恒能量守恒定律是十九世纪三大发现之一,是自然界普遍遵守的法则。力学中的连接体问题,表现为系统机械能守恒。图1( )2 系统机械能守恒,动力学视角【例2】(多选)如图2,滑块a、b的质量均为m,a套在固定直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通过铰链用刚性轻杆连接。不计摩擦,a、b可视为质点,重
教学考试(高考物理) 2023年2期2023-04-17
- 推陈出新 培养学生的创新思维
题。在涉及到转动轻杆对固连物体的弹力作用时，很多情景下因杆对物体弹力的大小和方向在不断变化，用常规方法很难解决。但如果我们能创新应用基本的物理方法，就可很巧妙的解决问题。下题是笔者在教学过程中发动学生一题多解，推陈出新，由学生提出的三种解法，在此与各位同行分享。A.在轻杆转过1800的过程中，角速度先减小后增大B.只有ω0大于某临界值，系统才能做完整的圆周运动C.轻杆受到转轴的弹力的大小始终为2mgsinθD.轻杆受到转轴的弹力的方向始终在变化分析与解:当
成才 2022年14期2022-07-25
- 运用牛顿第二定律解决连接体问题
联的物体由轻绳、轻杆、轻弹簧等连接在一起,或者叠放在一起,构成的物体系统称为连接体。根据关联物体速度的关系和连接物体介质的不同特点,灵活选用整体法和隔离法,利用牛顿第二定律可以顺利求解相关问题。下面举例分析。一、根据关联物体速度的关系可以分为同速连接体和关联速度连接体1.同速连接体:相互关联的物体在拉力、弹力或摩擦力的作用下,具有相同的速度或相同的加速度。具体案例如图1所示。2.关联速度连接体:相互关联的物体的速度和加速度大小相等,方向不同,但有所关联。具
中学生数理化(高中版.高考理化) 2022年9期2022-03-24
- 圆周运动临界问题的分析与求解
；若连接物体的是轻杆（物体沿竖直平面内圆管轨道运动），则物体受到的重力和轻杆的拉力或支持力（圆管外侧或内侧的支持力）的合力提供其做圆周运动所需的向心力，轻杆表现出的拉力突变为支持力（圆管表现出的指向圆心的支持力突变为背向圆心的支持力）是物体的临界条件。图3例3如图3 所示，一光滑的圆形轨道固定在竖直平面内，轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最低点和最高点。一个可视为质点的小球沿轨道内侧做圆周运动。已知小球的质量为m，重力加速度为g，下列说法中正确的是（
中学生数理化·高一版 2022年2期2022-02-28
- 分析模型差异 探究过程特征①
b通过铰链用刚性轻杆连接，静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则( )。图1A.a落地前，轻杆对b一直做正功C.a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD.a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg例2：如图2所示，小球a、b的质量均为m，a球靠在光滑竖直墙上，与光滑水平地面相距h，b球放在地面上，a、b用刚性轻杆连接，由静止开始运动，a、b两球可视为质点，重力加速度大小为g。则( )。图2A.a落地前，轻杆对b先做正功
物理之友 2021年10期2022-01-05
- 杆类问题教学探讨
基于具象建立理想轻杆模型在日常生活中，学生通过观察、体验获得了对杆的丰富的前认知，但由于欠缺生活经验与科学思维相结合的能力，学生对杆的认识往往止步于“硬”“长条状”“一定材质”“能承受一定拉力、压力等弹力”“能够产生支撑、拉动、撬动等作用”。在教学中教师应引导学生从上述前认知出发，基于杆的具象材料，经过科学思维的过滤、再认识与恰当的概括、分析、提炼，去除非本质的表象特点，抓住各个具象材料中作为物理模型的杆的特征，方可顺利建构杆的物理模型。[1]应该精心选择
物理之友 2021年9期2021-12-13
- 关于平衡状态轻杆受力情况题型的分析
26534)如果轻杆的一端能够自由转动，并且轻杆处于受力平衡的状态，那么轻杆的另一端受到的合力的方向一定与与轻杆的方向相同.例题1 假设AB是一个水平轻杆，在点A那段将墙壁和铰链相连接起来，CB表示一根轻绳，用轻绳CB与B端连接起来，并且CB和轻杆AB所成的角的度数是30°，在B的下端悬挂一个重量是10N的物体，如图1所示.求出轻杆AB受到的作用力.剖析将研究对象选择为轻杆AB，绳子BC、重物对轻杆的合力一定会沿着轻杆的方向，因此会很容易求出轻杆AB所受的
数理化解题研究 2021年21期2021-08-05
- “摆球推方块”模型中二者分离位置的数理分析
1所示，长为L的轻杆上端固定一质量为m的小球A(可视为质点)，杆的下端用铰链固接于水平面上的O点，置于同一水平面上质量为M的立方块B恰与A接触。今有微小扰动使杆向右倾倒，从而摆球推着方块向右运动.若不计各处摩擦，试问摆球与方块在何处分离？图1通常凭直觉会判断出，二者分离瞬间轻杆转过的角度θ应该与方块、小球质量比k=M/m有关，而且质量比越大时，即越轻的小球推越重的方块，推动会越困难，所以分离位置应该越滞后.本文将通过数理分析得到它们之间的定量关系，最后探讨
物理教师 2021年6期2021-07-09
- 关于轻杆上的力方向的思考
30002)1 轻杆上力的认识高中物理中，在弹力这一节第一次认识轻杆模型，我们知道它不同于轻绳模型，它的力可以沿着杆向里，也可以沿着杆向外，也可以不沿杆. 所以一开始它就和轻绳同时出现，对比着学习来记忆.学生一开始学到这里会觉得杆模型难以理解，做题时不容易判断杆上力的方向.常见出题模型如下.(1)图1中左侧为墙壁，轻绳一端固定在墙上，通过光滑定滑轮吊一个重物，轻杆左端固定在墙上，右端固定轻质定滑轮.图1 常见出题模型一(2)图2中左侧为墙壁，轻杆左端通过铰
物理通报 2021年2期2021-02-07
- 轻绳、轻杆和轻弹簧模型在高中物理解题中的应用
性突然改变。2.轻杆(1)轻杆模型的建立。轻杆的质量可以忽略不计。避雷针是刚性的,可以产生侧向力。刚度模量是如此之大,以至于当它受到力时被认为是很小的,这被认为是不可膨胀或不可压缩的。(2)轻杆模型的特点①施加在避轻杆上的力在任何地方都是相同的,并且力的方向不一定遵循杆的方向。②轻杆不能伸长或压缩;③轻杆受到的弹力的方式有拉力或压力。3.轻弹簧(1)轻弹簧模型的建立。轻弹簧可以压缩或拉长,其弹力与弹簧的伸长或收缩有关。(2)轻质弹簧的特征①轻弹簧的力在任何
探索科学(学术版) 2020年5期2021-01-20
- 有关“轻杆”的习题研究
的科学研究方法.轻杆是物理学中常见的理想化模型，轻杆在物理上是指不计质量不计形变的刚性杆，具有以下特点.(1) 合力为0.根据牛顿第二定律，轻杆的合力必然为0.如果轻杆只受两个力，那么这两个力一定是等大反向的，如果受到3个力的作用，那么这3个力一定是共点力(三力汇交原理).(2) 速度可以突变.质量是惯性大小的唯一量度，质量为0，说明物体运动状态的改变就没有了难度，瞬间就可以获得任意大的速度，这就意味着轻杆的速度是可以突变的.(3) 不具有任何能量.质量不
物理教师 2020年8期2020-09-17
- 轻杆模型的疑难问题研究
◇ 海南 孙云贵轻杆是高中物理的重要模型之一,由轻杆构成的系统,无论出现在运动学还是动学力问题中往往都是难点所在,并且极易出错．本文通过对高中物理中一个常见实例的分析求解,展示与轻杆相关力学问题的分析方法、分析过程和注意事项．1 问题的提出轻杆是物理中重要的理想化模型之一．根据轻杆模型的定义,我们知道,它是理想化的刚体,质量为0．大多数物理问题,往往不单独以轻杆为研究对象,而是研究轻杆及其连接的物体组成的系统,比如轻杆与质点组成的系统,用这样的系统对实际问
高中数理化 2020年4期2020-06-22
- 轻杆连接体机械能守恒问题策略分析
高彩梅轻杆是中学物理中经常遇到的一种特殊的施力模型,它本身质量不计,对所连接的物体既能施加拉力,又能施加推力,而且杆对物体的作用力并不总是沿杆的方向;所连接的两物体,转动时角速度相等,平动时沿杆方向分速度相等;杆能对物体做功,因此单个物体机械能不守恒,而对于杆和所连接的两物体组成的系统,忽略空气阻力和各种摩擦且没有其他力对系统做功时,则系统机械能守恒.因此,轻杆连接体的问题,往往以考查系统机械能守恒为重点.本文就轻杆连接体在转动、平动过程中的机械能守恒问题
高中数理化 2020年2期2020-06-11
- 一道轻杆问题的正确解法与其引发的思考
的物理运动过程.轻杆模型是高中物理力学问题中的常见模型.现阶段的高中物理教学中，只讨论将物体简化成质点后的质点平动问题，暂不讨论转动问题.这使得高中阶段的绝大多数轻杆问题都对“轻杆”提出“忽略质量”的要求，使得杆的转动惯量恒为零，以期规避讨论杆的转动，便于高中学生求解[1].然而，多数教师、学生在求解轻杆问题时，由于习惯性地忽略轻杆的质量，忽视了轻杆可能存在的转动，甚至仅将这一模型视作质点平动问题进行求解，违背了这一模型的物理运动规律.本文以2017年11
物理通报 2020年6期2020-06-10
- 从两个形似的速度关联问题说起
点，对于用轻绳、轻杆相连的系统,学生会抓住两物体的实际速度为合速度,并将其按沿绳(杆)和垂直于绳(杆)这两个方向分解,取其沿绳(杆)方向的分速度相等,往往就能轻松解决问题。但是，对于下面两个看上去很形似的问题,学生常用的解题套路却失效了。1 两道形似题引发的思考图1针对速度关联问题的两道形似题的解答如图1、2所示，图1中学生的解答是错的,图2中学生的解答却是对的。两题都是与杆相关的速度关联问题,看上去很相似。学生采用同样的处理方法,将平台或物块的速度沿杆和
物理之友 2020年4期2020-05-23
- 分类探讨牵连物体在斜面上的运动
物体通过轻弹簧、轻杆或轻绳相牵连在斜面上运动类试题时，需要用到整体法和隔离法。此类试题涉及的研究对象多，受力情况复杂，能很好地考查同学们分析问题和解决问题的综合能力。下面分类探讨两个物体通过轻弹簧、轻杆或轻绳相牵连在斜面上的运动问题，以期帮助同学们掌握解决此类试题的思路和方法。一、两个物体通过轻弹簧相牵连在斜面上运动例1 如图1所示，质量分别为mA、mB的两个物块A、B，用轻质弹簧连接置于倾角为θ的光滑固定斜面体C上，开始时弹簧处于原长状态，现将两物块同时
中学生数理化·高一版 2020年1期2020-02-26
- “轻杆”(或“轻绳”)末端速度的分解问题
唐孟强摘要：“轻杆”（或“轻绳”）末端速度的分解问题，是“运动的合成与分解”中的一个难点和易错点.在处理此类问题时，学生常因搞不清哪一个是合速度（实际速度），哪一个是分速度而出错.本文针对该类型问题进行简要例析，希望能帮助同学们攻克难关.关键词：轻杆轻绳合速度分速度“轻杆”和“轻绳”模型在高中物理的学习中经常遇见.一般情况下，“轻”意思是指质量可以忽略，所受重力可以忽略，“杆”和“绳”模型意思是其形体在同一直线上且其长度是不发生变化.对此，本文对杆（或绳）
中学生数理化·教与学 2020年1期2020-02-07
- 利用研究性学习 提升学习能力
——“竖直平面圆周运动”专题的研究案例分析
1所示，长为L的轻杆一端固定着一质量为m的小球，使小球在竖直面内做圆周运动。(1)当小球在最高点B的速度为v1时，求轻杆对小球的作用力。(2)轻杆拉小球过最高点的最小速度为多少?(3)试分析光滑圆管竖直轨道中，小球过最高点时受管壁的作用力与速度的关系。解：(1)设轻杆对球的作用力向下，则。当v1=时，F=0;当时，F＞0，表示小球受到轻杆的作用力方向向下，表现为拉力;当时，F＜0，表示小球受到轻杆的作用力方向向上，表现为支持力。(2)由(1)中的分析可知，
中学生数理化(高中版.高考理化) 2019年12期2020-01-01
- 探究连接体问题的处理方法
体、轻绳连接体、轻杆连接体等连接体。我经过一段时间高三物理一轮复习，现对常见连接体问题的处理方法进行探究和分析，希望能为正在积极备战高考的考生们有所帮助、鼓励作用。连接体问题处理、分析时常用方法有：①整体法;②隔离法;③整体与隔离交替运用法。其中大多数问题需要用第3种方法，但具体问题要结合实际情况进行灵活选择、恰当应用。现我将分类探究连接体问题的分析与处理方法。探究一：直接靠在一起的连接体例1.如下图所示，一水平外力使滑块B紧靠滑块A（B、A接触面竖直），
高考·中 2019年1期2019-09-10
- 轻杆双球模型问题的处理探索
图2二、总结1.轻杆双球模型轻杆两端(或两处)各固定(刚性固定、铰链连接)一个物体，整个系统一起沿斜面运动、绕某点转动、作一般的平面运动的模型．2.模型特点(1)不计杆的质量、大小及运动过程的形变，忽略空气阻力和各种摩擦；(2)轻杆双球模型平动时两物体线速度相等，绕某点作定轴转动时两物体角速度相等；(3)轻杆双球模型作一般平面运动时两物体的速度将满足关联关系即两端物体的运动速度按效果进行分解，在沿轻杆方向上二物体的分速度必相等；(4)杆对物体的作用力不总是
数理化解题研究 2019年22期2019-08-26
- 系统机械能守恒定律在连接体模型中的应用
个物体通过轻绳、轻杆等连接起来的系统，其涉及相互作用的物体多、受力和运动情况复杂，因此该类问题综合性较强，解决此类问题除了运用整体、隔离法外，还可以用系统机械能守恒定律求解。下面笔者从以下三种模型进行探讨。一、速率相等的连接体模型该模型的特点是两个物体通过不可伸长的轻绳连接，其速度方向均沿着绳且两物体速率相等。这种模型中单个物体机械能一般不守恒，但是系统的机械能守恒。图1【例1】如图1所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑
教学考试(高考物理) 2019年4期2019-08-05
- 两法解决平衡的稳定性问题
子用长为L=R的轻杆相连，套在圆环上可以无摩擦地滑动.试求轻杆在圆环上的平衡位置，用环心O与杆中点C的连线与竖直轴的夹角θ表示，并分析平衡的稳定性.[1]图1 图2解析：(1) 先求轻杆在圆环上的平衡位置.取随环匀速转动的参考系，轻杆与珠子组成的系统处于平衡状态，系统受到重力2mg、环对两小球指向环心的弹力N1、N2，以及惯性离心力f1、f2，受力分析如图2所示，其中作用在上、下端珠子的惯性力f1、f2分别为f1=mω2Rsin(θ+30°),f2=mω2
物理教师 2019年2期2019-03-26
- 胡克定律探究实验的二次改进
定滑轮拉伸弹簧。轻杆初始位置与复印胶片上表示弹力的横坐标轴重合，纵坐标记录弹簧的形变量。增加钩码(钩码质量为50 g)可使弹簧的弹力成倍增加，弹簧发生形变，带动轻杆向下运动。轻杆所在位置对应刻度即为弹簧伸长量，与事先标注好的表示弹力的横坐标对应。描绘出轻杆与竖直虚线的交点，连接各点得出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，省去记录数据的环节，更换复印胶片可进行多次实验。1-仪器底座;2-立板;3-复印胶片;4-水平轻杆;5-细绳;6-轻弹簧;7-滑轮;8-砝码勾;9
中小学实验与装备 2018年5期2018-10-31
- 几个“同”与“不同”
如下图甲所示，轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳OA拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点，OA与轻杆的夹角∠BOA=30°。乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上，另一端O装有小滑轮，用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中∠BOA=30°，求：（1）甲、乙两图中细绳OA的拉力各是多大？（2）甲图中轻杆受到的弹力是多大？（3）乙图中轻杆对滑轮的作用力是多大？学生按“力的作用效果”容易把两图做成同一答案。下面就甲乙两
新课程(中学) 2018年6期2018-08-08
- 关于高中物理习题中关联加速度的一些讨论
鑫在求解轻绳、轻杆两端关联速度时，常利用沿着轻绳、轻杆方向速度相等的关系来建立方程。在一些问题中也利用到类似的方法，如被轻绳连接的两物体的加速度大小也是相等的，也据此列方程求解。仔细回想不难发现，后者必定是两物体的合加速度就是沿着轻绳方向的，而不需要进行类似速度那样进行分解的，这些题目编写时为什么不约而同的刻意避开分解加速度的问题呢？笔者将结合物理竞赛教学，揭开其中的谜底。一、加速度沿绳、杆的分量的关系物体相关速度的特征可分为三类：1.杆或绳约束物系各点
教学考试(高考物理) 2018年4期2018-07-20
- 杆会滑离墙面?
——基于问题链式的习题探究
题链方法讨论刚性轻杆系统弹力突变问题.1 文本信息反馈图1题目.如图1所示,小球a,b的质量均为m,a球套在竖直的光滑导轨上,与水平面相距h.b放在地面上,其中a,b通过铰链用刚性轻杆连接,轻杆的长度为l．现从静止开始释放,a,b可视为质点,重力加速度大小为g.则(A)a球落地前,系统机械能守恒.(B)a下落过程中,其加速度大小始终不大于g.(D)a落地前,当其机械能最小时,b对地面的压力大小为mg.解析： 对于a,b杆的连接体系统,下滑过程中只有动能及重
物理教师 2018年6期2018-07-18
- 一道力学习题的理论分析与实验验证
析A、B两小球在轻杆的制约下均绕O点做圆周运动，轻杆对两球的作用力做功的情况取决于杆对球的作用力的方向。假设解除小球A、B与杆的制约关系，在杆绕O点转动的同时让A、B小球下落，那么在下落过程中的同一时刻，杆与两小球的位置关系可能有如图2所示的3种情况。而事实上在运动的同一时刻两球均在刚性轻杆上，若是图2(a)所示的位置情况，则杆对两球的作用力FA、FB分别对两球均做正功，要消耗杆的机械能，这不符合系统的机械能守恒定律；同理分析也不可能是图2(c)所示的位置
中小学实验与装备 2018年3期2018-07-02
- 培养提问技能发展问题探究能力
——以探究轻杆上的弹力方向为例
题.下面以学生对轻杆模型弹力方向提出的问题为例，分享笔者在教学中尝试教会学生提问技能，促进学生自主解决问题的教学策略.一、问题的提出高中物理教学中，共点力的平衡是重点内容，常以轻绳、轻杆来建构题目情境，典型题目如下：例1 如图1，轻杆OD的OC段长为L，CD段嵌入墙壁固定，O端固定一个光滑的定滑轮，轻绳AB一端固定在墙壁上的A点，另一端跨过定滑轮在B处悬挂质量为M的重物，系统保持静止，则OD杆对绳的作用力的大小和方向如何？例2 如图2，长为L的轻杆OC，C
数理化解题研究 2018年13期2018-06-02
- 对弹力的解析及相关问题解答
点即可。2.4 轻杆的弹力方向判断高中弹力方向判断中，轻杆弹力方向判断是最常见也是最复杂的一种，它的弹力方向判断一般有二力杆件和一般杆件两种情况。轻杆在高中物理力学分析中其自身是不计质量的，所以二力杆件是指轻杆在忽略自身重力的情况，只在两端受力的杆件，二力杆件的弹力方向和轻杆自身方向是一致的。一般杆件中的自由转动轻杆是指轻杆的一端能够进行自由转动，那么在轻杆满足受力平衡条件的时候，其另一端的弹力方向肯定是沿杆的方向。3 弹力的大小计算3.1 力学分析在其它
数码世界 2018年4期2018-04-27
- 基于解题习惯和思维方法进阶下的习题课变式教学
——以“杆球连接体”为例
L=0.2 m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1 m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10 m/s2.则下列说法中正确的是(A) 下滑的整个过程中A球机械能守恒.(B) 下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒.(C) 两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/s.(D) 系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为2/3 J.引导分析:此题学生比较容易想到从能量角度来分析,但让学生讲又说不清,道不明,此时教师的智
物理教师 2018年1期2018-02-28
- 探析杆模型受力与做功的问题
摘 要：杆可分为轻杆（杆的重力可忽略）和非轻杆（杆的重力不可忽略），轻杆产生的弹力可以沿杆的方向，也可以沿其它方向。自由转动的轻杆因只能发生拉伸（或压缩）形变，产生的弹力一定沿杆的方向，对物体不做功；而一端固定的轻杆能发生不同方向的形变，产生的弹力可以不沿杆的方向，可由力的平衡或牛顿第二定律确定方向，对物体可能做功。非轻杆由于重力作用产生的弹力也可能不沿杆的方向，对物体可能做功。关键词：杆；受力问题；做功问题物体发生弹性形变时，由于要恢复原状，会对与它接触
中学理科园地 2017年6期2018-01-05
- 对一道物理竞赛题的物理模型的分析
,球的重力为G,轻杆与球组成的系统对转轴O转动平衡，有fR+N(R+L)=G(R+L).(1)球和板之间已经发生相对滑动，球受摩擦为f=μN.(2)由方程(1)、(2)式可解得再由木板平衡,可得拉力为同理,如果木板向左插入时,轻杆与球组成的系统对转轴O转动平衡，有f′R+G(R+L)=N′(R+L).(3)f′=μN′.(4)由木板平衡,可得推力为2 深入探究从上述求得的结果看,向外拉木板和向里推木板时拉力和推力大小不同,木板与球在竖直方向的作用力也不同,
物理教师 2017年5期2017-06-09
- “轻板模型”的特点及扩展
过轻绳、轻弹簧、轻杆来连接，但偶尔也会遇到两物体通过“轻板”与物体间摩擦相连接的题目，这类题目有什么特点呢？下面我们通过一道具体的题目来分析一下“轻板模型”的特点.【例1】一个质量可忽略不计的长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为mA=1 kg和mB=2 kg的A，B两物块，A，B与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图1所示(最大静摩擦力大小可看成等于滑动摩擦力大小，重力加速度g取10 m/s2)．则下列说法正确的是
物理通报 2017年5期2017-05-18
- 例谈理想模型与实际研究对象间的差异
够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f，轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作，一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l/4，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦.图3(1) 若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；(2) 求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；(3) 讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v′和撞击速度v的关系.在实际分析讲解时，笔者
物理之友 2017年4期2017-05-12
- 教会学生挖掘模型的重要推论化解问题的难点
刘白生摘 要：轻杆（绳）模型经常在高考题中出现，学生在解题时往往忽视了这个模型的受力特点是合外力等于0。应用好这一推论能化解问题的难点，可以顺利地解决此类问题。关键词：轻杆（绳）模型；载体；合外力中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）12-0041-3笔者对近几年来高考物理题深入分析后发现，高考题大多数是以知识和理想模型为载体，以能力立意；重点对学生的理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力及
物理教学探讨 2016年12期2017-03-31
- 物理解题中轻质物体模型特性的运用研究
系数的轻质弹簧和轻杆相互连接的,轻杆可以在槽内来回移动,它与槽产生的滑动摩擦力大小恒为Ff.当轻杆在不超过l向右移动的时候,该装置可以正常工作.另有一辆质量为m的车以v0的速度撞在了弹簧上,这使得轻杆又向右移动了l/4的距离.轻杆同槽的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小一样,忽略车和底面的摩擦.(1)如果轻质弹簧的劲度系数是k,那么轻杆移动时弹簧的压缩量x应该是多少?(2)在保证该装置安全工作的前提下,车辆撞击的最大速度vmax允许值为多少?分析这是一道典型的关
高中数理化 2016年24期2017-01-16
- 轻质物体模型特性在高考解题中的应用
劲度系数为κ，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；(2)求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vmax；图1分析：本题是一道关于弹簧能量问题的一个典型例题，问题的关键在于分析清楚弹簧的初末状态，第一次小车接触弹簧前，弹簧处于原长，而小车接触弹簧后压缩弹簧，当弹簧的弹力达到了轻杆的最大摩擦力f时，轻杆开始运动，之后弹簧的形变量会不会改变？如果对于轻质物体的受力及运动特性没有清楚的认识，就极有可能认为：此时小车的速度大于轻杆的速度，弹簧还会继续发生一定的形
物理通报 2016年5期2016-12-13
- 2015年全国统一考试理科综合（新课标2）第21题赏析お
b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动.不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则A.a落地前，轻杆对b一直做正功B.a落地时速度大小为[KF（]2gh[KF）]C.a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD.a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg试题解析 从a、b两物体速度牵连关系入手可知a落地时b的速度为零，对a、b组成的系统应用机械能守恒，可得出B选项正确.由于b物体初速度为零，末速度也为零，而中间速度不为零，对b用动能定理可
中学物理·高中 2016年4期2016-05-11
- 应用“力矩平衡”速找“等效最低点”
一种思维方法，“轻杆连接体或带电体在竖直面内绕固定轴转动” 这类问题是等效法的典型应用，解题的关键是准确地找到等效最低点。应用初中学过的“转动平衡”可以帮助我们快速找到等效最低点，从而使解题过程变得更加简洁明快。【关键词】 力矩平衡 等效最低点【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2016）03-035-01在高中物理学习中，“物体在竖直面内绕固定轴转动”是一类比较重要的题型，而解决这一类题目的关键是准确地找到
中学课程辅导·教师教育（中） 2016年3期2016-04-21
- 一题多解欣赏——第30届全国中学生物理竞赛复赛第2题评析
、长度为l的刚性轻杆连接，竖直地靠在墙角，小球1在杆的上端，如图1所示．假设墙和地面都是光滑的，初始时给小球2一个微小的向右的初速度．问在系统运动过程中，当杆和竖直墙之间的夹角等于何值时，小球1开始离开竖直墙面？图1参考解答：如图2，在小球1未离开竖直墙面之前，杆与竖直墙之间的夹角为θ时，小球1的坐标为x1=0y1=lcosθ(1)小球2的坐标为x2=lsinθy2=0(2)图2小球1 的速度为(3)(4)由机械能守恒定律，有(5)由式(5)得(6)这里考
物理通报 2015年5期2016-01-12
- 对一道轻杆弹力问题的思考
测试中，一道有关轻杆弹力的试题引起了笔者的一点思考，并总结得出了规律，在这里与大家共同分享。题目：如图1所示，AB为一轻杆，一端插入墙中，一根轻绳BC的一端固定在墙上的C点，另一端系在杆的B端;已知AB=5 cm，BC=3 cm，AC=4 cm，在杆的B端挂一重40 N的物体P，系统静止时，在结点B处绳BC、杆AB受力各为多少？图1原解析：由几何知识知，△ABC为直角三角形，∠BCA=90°，∠BAC=37°，以结点B为研究对象，受到水平绳的拉力FT1，竖
新课程学习·下 2015年2期2015-10-21
- 竖直平面内圆周运动的临界问题分析
模型一根长为r的轻杆，其一端与一质量为m的小球相连，小球在竖直平面内做圆周运动。1.最高点，如图3所示：由于轻杆与轻绳不同，除了可以提供拉力之外还能提供支持力，因此其受力：F■=mg±F■=m■ ④（1）当V=0时，小球的重力和杆对小球的支持力满足二力平衡，小球刚好能通过最高点。（2）当④式取减号时，轻杆对小球的作用表现为支持力，此时小球速度越大，轻杆支持力越小，当v=■时，F■=0，即只由重力提供向心力。（3）当④式取加号时，即v≥■时，轻杆对小球的作用
考试周刊 2015年86期2015-09-10
- 用动能定理解决质点系问题的两个注意点
够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f，轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作. 一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l4，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦，求：（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；（2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度 .解析（1）当弹簧的弹力增加到杆与槽间的最大静摩擦力f相等时，轻杆开始移动，即Kx=f， x=fk
理科考试研究·高中 2014年11期2014-11-26
- 物理模型建构要突出过程设计
；轻质量；轻绳；轻杆中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）2（S）-0021-41 问题的提出2011年、2012年江苏卷有两道以轻质模型为背景的考题（考题附后），试题给人的感觉并不是很难，但考生在做题时困难之大、错误之多、得分之低可能出乎教师和命题者的意料。学生对轻绳、轻杆物理模型并不陌生，在物理课本和讲义中随处可见。由于受应试教育的影响，教师在讲授有关物理模型时，往往是直接将有关结论告诉学生，很少告诉学生物理
物理教学探讨 2014年2期2014-05-22
- 物理题中的“形近质异”问题探析
挂在支架上O点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA中张力FT大小和轻杆OB受力FN大小.解析 由于轻杆OB可绕B点转动（即是“动杆”），所以细绳对轻杆OB的力一定沿着杆的方向，否则杆就不能平衡（即要发生转动）.由于悬挂物体质量为m，所以绳OC拉力大小等于mg，将这个拉力沿杆和AO方向分解，如图4所示.由图即可求得FT′=mg/sinθ，FN=mgcotθ.又因为FT与FT′大小相等方向相反，所以FT=FT′=mg/sinθ.变式：如图5所示，若轻杆OB在B点
理科考试研究·高中 2014年3期2014-04-10
- 竖直面内的圆周运动模型分析
型——轻绳模型和轻杆模型1.轻绳模型运动质点在一轻绳的作用下绕中心点作变速圆周运动。由于绳子只能提供拉力而不能提供支持力。所以：（1）质点过最高点的临界条件：质点达最高点时绳子的拉力刚好为零，质点在最高点的向心力全部由质点的重力来提供，这时有mg=m，式中的vmin是小球通过最高点的最小速度。（2）质点能通过最高点的条件是v≥vmin=；在最高点可能存在两种情况：（1）即由重力和拉力的合力提供向心力（2）只有重力提供向心力在最低点只有一种情况绳上一定有拉力
卷宗 2013年5期2013-11-04
- 2012江苏高考物理14题要点突破
——不计质量的力学模型
够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f．轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作．一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动．轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦．（1）若弹簧的劲度系数为κ，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；（2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v′和撞击速度v的关系．考生由于习惯思维的影响，分析轻杆的运动
物理通报 2013年2期2013-08-18
- 分析轻质物体加速度 助推解题思路生成
、连接运动物体的轻杆、轻绳、轻绸带、轻质弹簧等实际物体的质量忽略不计，即看作理想化物理模型——轻质物体.由于轻质物体的质量相对于运动物体要小得多，由牛顿第二定律F＝ma可知，其动力学效应也就很小，即轻质物体在任何情景下所受的合力都为零.很多学生在解题过程中没有领会轻质物体的本质，认为加速度也为零，从而导致解题的失败，甚至有不少学生没有想到去分析轻质物体的加速度.恰逢江苏省连续两年高考试题中都出现了轻质物体的问题.1 对轻杆加速度分析【例1】（2012年高考
物理通报 2013年4期2013-08-17
- 对2012年江苏高考第14题的探讨
够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作.一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦.（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；（2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v′和撞击速度v0的关系.标准答案：（1）轻杆开始移动时，弹簧的
物理教师 2013年1期2013-07-19
- 浅议弹簧教学
及到“轻绳”、“轻杆”和“轻弹簧”模型，“轻绳”、“轻杆”及“轻弹簧”是由各种实际情况中的绳、杆和弹簧抽象出来的理想物理模型.由于“轻绳”、“轻杆”和“轻弹簧”这三种模型本身有着细微的差异，故表现出来的性质也有所不同.在分析弹簧力学模型特征时，不妨将这三种模型的特点加以对比，以加深对弹簧力学模型的理解.1.1 三种模型的相同点轻绳、轻杆和轻弹簧的“轻”(相对其他物体来说)就是指其质量可以忽略，所受重力可以忽略.它们对其他物体的作用力都是弹力，属接触力、被动
物理通报 2011年2期2011-01-24
- “形同质异”的物理问题处理
挂在支架上O点,轻杆OB可绕B点转动,求细绳OA中张力T的大小和轻杆OB受力N的大小.图1 -1图1 -2解析:由于轻杆 OB可绕B点转动(即是“动杆”),所以细绳对轻杆OB的力一定沿着杆的方向,否则杆就不能平衡(即要发生转动).由于悬挂物体质量为 m,所以绳OC拉力大小就等于mg,将这个拉力沿杆和 AO方向分解,如图1-2所示.由图即可求得例2.如图2-1所示,水平横梁一端 A插在墙壁内,另一端装有小滑轮B,一轻绳一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂
物理教师 2010年3期2010-07-24