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“定杆”和“動杆”、“死結”和“活結”模型,你分得清嗎

作者:由 黃岡物理微課堂 發表于 易卦日期:2022-09-09

跟馳模型和什麼模型

歡迎來到我的高中物理課堂,這裡有

“影片+Word文件”專欄,如下:

斜面模型:物體在粗糙斜面上的運動有五種情況,你都知道嗎

牛頓第二定律拓展是知道嗎?解決這一類問題很牛哦

瞬時加速度:輕繩的彈力不知現在變為多少?不妨展望一下未來吧

一、核心知識

1、

“定杆”和“動杆”

模型

定杆

:

若輕杆

一端

被固定

不發生轉動

,稱為固定杆

,簡稱

定杆

”,如圖乙,

它對物體的彈力方向不一定沿杆的方向

,彈力的方向需要結合力的平衡方程或牛頓第二定律求得;

“動杆”:

若輕杆

一端有鉸鏈或轉軸相連,這樣的杆稱為活動杆

,簡稱

動杆

”,如圖甲,

動杆

處於平衡時

,對物體的彈力方向一般沿杆的方向

,否則會引起杆的轉動

而無法平衡。

“定杆”和“動杆”、“死結”和“活結”模型,你分得清嗎

2、

“死結”和“活結”

模型

“死結”:

若幾段繩子系在一起或連線處非光滑

,形成

不可以沿繩子移動的結點

,這樣的

結點

稱為

“死結”,

“死結”兩側的繩因“結”而變成了兩根獨立的繩,因此

這幾段繩子的張力

不一定相等

“定杆”和“動杆”、“死結”和“活結”模型,你分得清嗎

“活結”:

跨過滑輪、

光滑掛鉤

、光滑桿的細繩被分成

分成兩段,

這些滑輪、

光滑掛鉤

、光滑桿構成

可以沿繩子移動的結點

,稱為

“活結”,

繩子雖然因

“活結”而彎曲,但實際上“活結”兩側的繩子

本質為

同一根繩,所以由

“活結”分開的兩段繩子上彈力的大小一定相等,兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的角平分線。

二、例題選講

1:

[2017天津

](多選)如圖所示,輕質不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直杆M、N上的a、b 兩點,懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的,掛於繩上處於靜止狀態。如果只人為改變一個條件,當衣架靜止時,下列說法正確的是 ()

“定杆”和“動杆”、“死結”和“活結”模型,你分得清嗎

A。繩的右端上移到b‘,繩子拉力不變

B。將杆N向右移一些,繩子拉力變大

C。繩的兩端高度差越小,繩子拉力越小

D。若換掛質量更大的衣服,則衣架懸掛點右移

解析:

設兩段繩子間的夾角為

2α,由平衡條件可知,2Fcos α=mg,所以F=mg/2cosα,設繩子總長為L,兩杆間距離為s,由幾何關係L1sin α+L2sin α=s,得sin α=s/L1+L2=s/L,繩子右端上移,L、s都不變,α不變,繩子張力F 也不變,A正確;杆N 向右移動一些,s 變大,α 變大,cos α 變小,F 變大,B正確;繩子兩端高度差變化,不影響s 和L,所以F 不變,C錯誤;衣服質量增加,繩子上的拉力增加,由於α 不會變化,懸掛點不會右移,D錯誤。

答案

AB

易錯分析

“活結”模型:跨過滑輪、光滑桿、光滑釘子的細繩為同一根細繩,繩上各點及兩端張力大小相等;“死結”模型:若幾段繩子系在一起或連線處非光滑,那麼這幾段繩子的張力不一定相等。

05:49

例1影片講解

2:

如圖甲所示,輕繩

AD

跨過固定在水平橫樑

BC

右端的定滑輪掛住一個質量為

m

1

的物體,

ACB

30°;圖乙所示的輕杆

HG

一端用鉸鏈固定在豎直牆上,另一端

G

透過細繩

EG

拉住,

EG

與水平方向成

30°角,在輕杆的

G

點用細繩

GF

拉住一個質量為

m

2

的物體,重力加速度為

g

,則下列說法正確的是()

“定杆”和“動杆”、“死結”和“活結”模型,你分得清嗎

A.圖甲中

BC

對滑輪的作用力為

m

1

g/2

B.圖乙中

HG

杆受到繩的作用力為

m

2

g

C.細繩

AC

段的拉力

F

AC

與細繩

EG

段的拉力

F

EG

之比為

m

1

m

2

D.細繩

AC

段的拉力

F

AC

與細繩

EG

段的拉力

F

EG

之比為

m

1

∶2

m

2