文档介绍：轻绳、轻杆、轻弹簧三种模型之比较
在力学中有很多的研究对象是通过“轻绳”“轻杆”“轻弹簧"连接的，在实际解题过程中,发现不少同学对这三种模型的特点、区别还不够清楚,容易混淆，，希轻绳、轻杆、轻弹簧三种模型之比较
在力学中有很多的研究对象是通过“轻绳”“轻杆”“轻弹簧"连接的，在实际解题过程中,发现不少同学对这三种模型的特点、区别还不够清楚,容易混淆，，希望对大家有所帮助。
一. 三种模型的主要特点
1。轻绳
(1）轻绳模型的建立
轻绳或称为细线，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，以致于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长。（精品文档请下载）
（2）轻绳模型的特点
①轻绳各处受力相等，且拉力方向沿着绳子；
②轻绳不能伸长；
③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;
④轻绳的弹力会发生突变。
2。轻杆
（l)轻杆模型的建立
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，以致于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长或压缩。（精品文档请下载）
（2）轻杆模型的特点
①轻杆各处受力相等，其力的方向不一定沿着杆的方向；
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
轻弹簧可以被压缩或拉伸，其弹力的大小和弹簧的伸长量或缩短量有关。
（2）轻弹簧的特点
①轻弹簧各处受力相等,其方向和弹簧形变的方向相反；
②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;
③弹簧的弹力不会发生突变。
　
二。三种模型的主要区别
1. 静止或匀速直线运动时
例1。如图1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。（精品文档请下载）
图1
解析：小车静止或匀速直线运动时，，绳子对小球的弹力为，方向是沿着绳子向上。（精品文档请下载）
假设将轻绳换成轻弹簧，其结果是一样的。
　
例2. 如图2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。（精品文档请下载）
图2
解析：以小球为研究对象，可知小球受到杆对它一个的弹力和重力作用，由平衡条件可知小球受力如图3所示。那么可知杆对小球的弹力为,方向和重力的方向相反即竖直向上。（精品文档请下载）
图3
注意：在这里杆对小球的作用力方向不是沿着杆的方向。
　
2。匀变速直线运动时
例3. 如图4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a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。（精品文档请下载）
图4
解析：以小球为研究对象进展受力分析，如图4所示。根据小球做匀加速直线运动可得在竖直方向
在程度方向
解之得
轻绳对小球的作用力大小随着加速度的增大而增大,它的方向沿着绳子，和竖直方向的夹角为。
　
例4. 假设将上题中的轻绳换成固定