文档介绍：团购网运营方案之推广绳子、弹簧和杆产生的弹力特点模型特点:轻绳(1) 轻绳模型的特点“绳”在物理学上是个绝对柔软的物体,它只产生拉力(张力),绳的拉力沿着绳的方向并指向绳的收缩方向。它不能产生支持作用。它的质量可忽略不计,轻绳是软的,不能产生侧向力,只能产生沿着绳子方向的力。它的劲度系数非常大,以至于认为在受力时形变极微小,看作不可伸长。(2) 轻绳模型的规律轻绳各处受力相等,且拉力方向沿着绳子;轻绳不能伸长;用轻绳连接的系统通过轻绳的碰撞、撞击时,系统的机械能有损失;轻绳的弹力会发生突变。轻杆(1) 轻杆模型的特点轻杆的质量可忽略不计,轻杆是硬的,能产生侧向力,它的劲度系数非常大,以至于认为在受力时形变极微小,看作不可仲长或压缩。(2) 轻杆模型的规律轻杆各处受力相等,其力的方向不一定沿着杆的方向;轻杆不能伸长或压缩;轻杆受到的弹力的方式有拉力或压力。轻弹簧(1)轻弹簧模型的特点轻弹簧可以被压缩或拉伸,其弹力的大小与弹簧的仲长量或缩短量有关。(2)轻弹簧的规律轻弹簧各处受力相等,其方向与弹簧形变的方向相反;弹力的大小为F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的伸长量或缩短量;弹簧的弹力不会发生突变。案例探究:【案例1】如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为LI、L2的两根细绳OA、OB上,0B—端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为9,0A水平拉直,物体处于平衡状态,现在将0A剪断,求剪断瞬间物体的加速度,若将绳0B换为长度为L2的弹簧,结果乂如何?分析与解答:为研究方便,我们两种情况对比分析。(1)剪断前,两种情况小球受力一样,分别如图(1)、(2)所示,利用平衡条件,则叱与F2的合力与F1大小相等,方向相反,可以解得Fl=mgtg0o(2)剪断后瞬间,绳0A产生的拉力F1消失,对绳来说,其伸长量很微小,可以忽略不计,不需要形变恢复时间,因此,绳子中的张力也立即发生变化,这吋F2将发生瞬吋变化,mg与F2的合力将不再沿水平方向,而是由于小球下一时刻做单摆运动沿圆弧的切线方向,与绳垂直,如图(3)所示,F合=mgsin0,所以a=gsin0o对弹簧来说,其伸长量大,形变恢复需要较长吋间,认为弹簧的长度还没有发生变化。这时F2不发生变化,故吨与F2的合力仍然保持不变,与F1大小相等,方向相反,如图(4)所示,所以F合二Fl^mgstg0,a=gstgOo【案例2】一根细绳,长度为L,一端系一个质量为m的小球,在竖直面内做圆周运动,求小球通过最高点吋的速度至少是多少?若将绳换为一根匀质细杆,结果乂如何?分析与解答:(1) 对绳来说,是个柔软的物体,它只产生拉力,不能产生支持作用,小球在最高点吋,弹力只可能向下,如图(1)所示。这种情况下有即,否则不能通过最高点。(2) 对细杆来说,是坚硬的物体,它的弹力既可能向上乂可能向下,速度大小v可以取任意值。可以进一步讨论:当杆对小球的作用力为向下的拉力吋,如图(2)所示:F+mg二>mg所以v>当杆对小球的作用力为向上的支持力时,如图(3)所示:mg—F=<mg所以vV当N二mg吋,v可以等于零。当弹力恰好为零时,如图(4)所示:mg=所以v二【案例3]如图所示,小车上固定一弯折硬杆ABC,C端固定质量为m的小球,已知a=30°恒定。当小车水平向左以v=,BC杆对小球的作用力的大小是 ,方向是;当小车水平向左以a-g的加速度作匀加速运动吋,BC杆対小球的作用力的大小是,方向是。分析与解答:对细杆來说,是坚硬的物体,可以产生与杆垂直的横向的力,也可以产生与杆任何夹角的弹力(1),由平衡条件,细杆对小球的力必定与重力等大反向,如图(1)所示。(2)当小车水平向左以沪g的加速度作匀加速运动吋,小球所受合力F合二mg沿水平方向,则小球受细杆的弹力N二mg,与水平方向夹角为450,如图(2)所示。精品练****1•如图所示,有一•质量为m的小球用轻绳悬挂于小车顶部,小车静止或匀速直线运动时,求绳子对小球作用力的大小和方向。如图所示,小车上有一弯折轻杆,杆下端固定一质量为m的小球。当小车处于静止或匀速直线运动状态时,求杆对球的作用力的大小和方向。如图所示,一质量为m的小球用轻绳悬挂在小车顶部,小车向左以加速度3做匀加速直线运动时,求轻绳对小球的作用力的大小和方向。若将上题屮的轻绳换成固定的轻杆,当小车向左以加速度a做匀加速直线运动时,求杆对球的作用力的大小及方向。如图6所示,小球在细线0B和水平细线AB的作用下而处于静止状态,则在剪断水平细线的瞬间,小球的加速度多大?方向如何?如图9所示,一轻质弹簧和一根细线共同提住一个质量为m的小球,平衡时细线是水平的,弹簧与竖直方向的夹角是,若突然剪断细线,贝恠剪断的瞬间,弹簧拉力的大小是