轻杆、轻绳、弹簧.ppt

Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,Klicken Sie,um das Titelformat zu bearbeiten,Page,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Click to edit Master title style,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,轻绳、轻杆、轻弹簧三种模型之比较,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）轻绳模型的特点,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。,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，以至于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长或压缩。,（2）轻杆模型的特点,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。,3.轻弹簧,（1）轻弹簧模型的建立,轻弹簧可以被压缩或拉伸，其弹力的大小与弹簧的伸长量或缩短量有关。,（2）轻弹簧的特点,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。,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。,解析：小车静止或匀速直线运动时，小球也处于静止或匀速直线运动状态。由平衡条件可知，绳子对小球的弹力为，方向是沿着绳子向上。,若将轻绳换成轻弹簧，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。,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。则可知杆对小球的弹力为，方向与重力的方向相反即竖直向上。,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。,解析：以小球为研究对象进行受力分析，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,竖直,方向,在水平方向,解之得,例4.若将上题中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。,解析：如图5，小球受到重力和杆对它的弹力F作用而随小车一起向左做匀加速直线运动,在竖直方向,在水平方向,解之得,由解答可知，轻杆对小球的作用力大小随着加速度的增大而增大，它的方向不一定沿着杆的方向，而是随着加速度大小的变化而变化。只有时，F才沿着杆的方向。,3.弹力的突变问题轻绳的弹力会发生突变，而弹簧的弹力不会发生突变。,例5.如图6所示，小球在细线OB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？,解析：在没有剪断之前,对小球进行受力如图所示，,由平衡条件可得,综上所述，由于这些模型有不同的特点，在解决实际问题时应特别注意它们的区别，这样才能正确地分析问题，提高解决问题的能力。,