高考物理大一輪復習 2.9物理建模 輕桿、輕繩、輕彈簧模型課件 滬科版.ppt

物理建模 輕桿 輕繩 輕彈簧模型 1 模型特點 2 典例剖析 3 規(guī)律方法 4 跟蹤訓練 5 真題演練 第二章相互作用 一 模型特點 1 模型特點 一 考點精講 輕桿 輕繩 輕彈簧都是忽略質量的常見理想化物理模型 相關的問題在高中物理中有相當重要的地位 且涉及的情景綜合性較強 物理過程復雜 能很好地考查綜合分析能力 是高考的?？紗栴} 1 內容 彈簧發(fā)生彈性形變時 彈力的大小f跟彈簧伸長 或縮短 的長度x成正比 2 表達式 f kx k是彈簧的勁度系數 單位為n m k的大小由彈簧自身性質決定 x是彈簧長度的變化量 不是彈簧形變以后的長度 彈簧模型 二 典例剖析 2 典例剖析 典例1 如圖示 一重為10n的球固定在支桿ab的上端 今用一段繩子水平拉球 使桿發(fā)生彎曲 已知繩的拉力為7 5n 則ab桿對球的作用力a 大小為7 5nb 大小為10nc 方向與水平方向成530角斜向右下方d 方向與水平方向成530角斜向左上方 mg f拉 f 審題視角 小球最后靜止時受幾個力 小球所受各力遵從什么規(guī)律呢 自己嘗試解答喲 解析 本題考查力與物體的平衡 對小球進行受力分析可得 ab桿對球的作用力與繩的拉力的合力與小球重力等值反向 令ab桿對小球的作用力與水平方向夾角為 可得 tan g f拉 4 3 530 故d項正確 答案d 解析顯隱 轉解析 1 解題規(guī)律可考慮使用牛頓第二定律 2 解題方法可用整體法及隔離法 3 因系統(tǒng)在水平面上與在斜面上運動規(guī)律相同 解題步驟可進行簡化處理 轉原題 b 三 規(guī)律方法 3 規(guī)律方法 1 桿的彈力方向與繩的不同 繩的彈力始終沿繩指向繩收縮的方向 但桿的彈力方向不一定沿桿的方向 其大小和方向的判斷要根據物體的運動狀態(tài)來確定 2 桿與繩的彈力的大小和方向 可根據受力平衡或牛頓運動定律求解得到 易錯辨析 共同點 1 彈力遵循胡克定律f kx x是指形變量 2 輕 指其重力不計 故同一彈簧的兩端及中間各點的彈力大小相等 3 彈簧和橡皮筋中的彈力均不能突變 但當將彈簧 或橡皮筋 剪斷時 其彈力立即消失 不同點 彈簧既能受拉力 也能受壓力 沿彈簧軸線 特別要注意這一點 橡皮筋只能受拉力作用 易錯辨析 四 跟蹤訓練 4 跟蹤訓練 跟蹤訓練 如圖所示為位于水平面上的小車 固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為 在斜桿的下端固定有質量為m的小球 下列關于桿對球的作用力f的判斷中 正確的是 a 小車靜止時 f mgsin 方向沿桿向上b 小車靜止時 f mgcos 方向垂直于桿向上c 小車向右做勻速運動時 一定有f mg 方向豎直向上d 小車向右做勻加速運動時 一定有f mg 方向可能沿桿向上 1 桿發(fā)生微小彈性形變 2 桿上的彈力方向具有多種可能性 3 必需借助相關物體的運動狀態(tài)來判斷 轉解析 轉原題 解析 1 小球受重力和桿的作用力f處于靜止或勻速運動狀態(tài)時 由力的平衡條件知 二力必等大反向 有f mg 方向豎直向上 2 小車向右做勻加速運動時 小球有向右的恒定加速度 根據牛頓第二定律知 mg和f的合力應水平向右 如圖所示 由圖可知 f mg 方向可能沿桿向上 答案cd 跟蹤訓練 小車上固定一根彈性直桿a 桿頂固定一個小球b 如圖所示 讓小車從光滑斜面上自由下滑 在下圖的情況中桿發(fā)生了不同的形變 其中正確的是 解析小車在光滑斜面上自由下滑 則加速度a gsin 為斜面的傾角 由牛頓第二定律可知小球所受重力和桿的彈力的合力沿斜面向下 且小球的加速度等于gsin 則桿的彈力方向垂直于斜面向上 桿不會發(fā)生彎曲 c正確 答案c