掌握聯考物理中力學基本模型

2018-08-06 00:09:31

繩、桿和彈簧是力學部分常見的三種模型,從它們自身特點來講,其力學特點都非常明顯, 所以這三種模型的相關試題備受歷次考試的關注,特別是彈簧模型的相關試題,更是每年高 考必考的。以輕質彈簧為載體,設定複雜的物理情景,考查力的概念,物體的平衡,牛頓定 律的套用及能的轉化與守恆等,此類命題幾乎每年的聯考試卷均有所見,應引起足夠重視。

一、模型特點

1、輕繩(或細繩)

由於是理想化的模型,因此具有以下幾個特徵:

輕:即繩(或線)的質量或重力可以視為等於零。由此特點可知,同一根繩(或線)的兩端及其中間各點的張力大小相等;

軟:即繩(或線)只能受拉力,不能承受壓力。由此特點可知:繩(或線)與其他物體的相互間作用力的方向總是沿著繩子;

不可伸長:即無論繩(或線)所受拉力多大,繩子(或線)的長度不變。由此特點可知:繩(或線)中的張力可以突變。

2、輕桿

輕:即輕桿的質量和重力可以視為等於零。由此特點可知,同一輕桿的兩端及其中間各點的張力大小相等;

硬:輕桿既能承受拉力也能承受壓力,但其力的方向不一定沿著桿的方向;輕桿不能伸長或壓縮。

3、輕彈簧

由於理想化的模型即彈簧的質量和重力可以視為等於零。由此特點可知,向一輕彈簧的兩端及其中間各點的張力大小相等;

彈簧既能承受拉力也能承受壓力,其方向與彈簧的形變的方向相反;由於彈簧受力時,要發生形變需要一段時間,所以彈簧的彈力不能發生突變,但當彈簧被剪斷時,它所受的彈力立即消失。

二、例題

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